Статика
Что изучает статика.
Статика — раздел механики, изучающий равновесие тел — твердых, жидких или газообразных, находящихся в состоянии покоя под воздействием внешних сил.
Статика изучает методы преобразования одних систем сил, действующих на абсолютно твердое тело, в другие, им эквивалентные, а также условия равновесия тел под действием различных систем сил.
В ней рассматриваются две основные задачи: 1) сложение сил и приведение системы сил, действующих на абсолютно твердое тело, к простейшему виду; 2) определение необходимых и достаточных условий равновесия действующих на абсолютно твердое тело систем сил.
Аксиомы (законы)
статики:
1) аксиома
инерции: Под
действием взаимно уравновешивающихся
сил материальная точка (тело) находится
в состоянии покоя или движется прямолинейно
и равномерно. 2)
аксиома равновесия двух сил:
Две силы, приложенные к абсолютно
твердому телу, будут уравновешены тогда
и только тогда, когда они равны по модулю,
действуют по одной прямой и направлены
в противоположные стороны. 3)
аксиома присоединения и исключения
уравновешивающихся сил:
Действие системы сил на абс. твердое
тело не изменится, если к ней прибавить
или отнять уравновешенную систему сил.
Следствие:
Действие силы на абс.тв. тело не изменится,
если перенести точку приложения силы
вдоль ее линии действия. Т.е. сила,
приложенная к абс.тв. телу– скользящий
вектор. 4)
аксиома параллелограмма сил:
Равнодействующая двух пересекающихся
сил приложена в точке их пересечения и
изображается диагональю параллелограмма,
построенного на этих силах.
;
.
5) аксиома
равенства действия и противодействия
(3-й закон Ньютона): Всякому действию
соответствует равное и противоположно
направленное противодействие. 6)
принцип отвердевания:
Равновесие сил, приложенных к нетвердому
телу, не нарушается при его затвердевании.
Сила. Система сил. Активные и реактивные силы. Внешние и внутренние силы. Распределенные и приложенные силы.
Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой интенсивности воздействия на данное тело других тел, а также полей. Сила как векторная величина характеризуется модулем, направлением и «точкой» приложения силы. Также используется понятие линия действия силы, обозначающее проходящую через точку приложения силы прямую, по которой направлена сила.
Система сил -совокупность сил, действующих на рассматриваемое тело. Если линии действия всех сил лежат в одной плоскости, система сил называется плоской, а если эти линии действия не лежат в одной плоскости,— пространственной. Кроме того, силы, линии действия которых пересекаются в одной точке, называются сходящимися, а силы, линии действия которых параллельны друг другу,— параллельными.
Внешние силы, действующие на элементы конструкций, подразделяют на активные, называемые нагрузками, и реактивные – реакции связей. Тела, ограничивающие перемещения тела, называют связями. Действие связей на несвободное тело выражается силами – реакциями связей. Силы, не зависящие от связей, называют активными. Реакции связей зависят от активных сил и возникают именно в результате их действия. Они также зависят от типов связей.
Силы, действующие на данное тело (или систему тел), можно разделить на внешние и внутренние. Внешними называются силы, которые действуют на это тело (или на тела системы) со стороны других тел, а внутренними — силы, с которыми части данного тела (или тела данной системы) действуют друг на друга.
Сила, приложенная к телу в какой-нибудь одной его точке, называется сосредоточенной (приложенной). Силы, действующие на все точки данного объема или данной части поверхности тела, называются распределенными.