- •Рецензенти:
- •76019, Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15 Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
- •§ 2 Основні поняття теоретичної механіки
- •1 Статика твердого тіла
- •§ 3 Предмет статики твердого тіла
- •§ 4 Основні поняття статики
- •§ 5 В’язі та їх реакції
- •§ 6 Вихідні положення (аксіоми) статики
- •1. Аксіома зрівноваження двох сил.
- •2. Аксіома приєднання і виключення зрівноваженої системи сил.
- •3. Аксіома дії і протидії (ііі-ій закон Ньютона).
- •4. Аксіома накладання додаткових в’язей.
- •5. Аксіома паралелограма.
- •1.1 Система збіжних сил
- •§ 7 Зведення системи збіжних сил до канонічного вигляду
- •1. Геометричний спосіб визначення рівнодійної.
- •2. Аналітичний спосіб визначення рівнодійної.
- •§ 8 Умови і рівняння рівноваги системи збіжних сил
- •1. Геометрична умова рівноваги.
- •2. Аналітичні умови рівноваги. Рівняння рівноваги.
- •§ 9 Алгоритм розв’язання задач на рівновагу
- •Питання для самоконтролю
- •1.2 Теорія моменту сил
- •§ 10 Момент сили відносно точки
- •§ 11 Момент сили відносно осі
- •§ 12 Залежність між моментом сили відносно точки і моментом сили відносно осі, яка проходить через цю точку
- •§ 13 Аналітичне визначення моменту сили відносно довільної точки
- •§ 14 Теорема Варіньйона
- •Питання для самоконтролю
- •1.3 Довільна система сил
- •§ 15 Головний вектор і головний момент системи сил
- •1. Геометричний спосіб
- •2. Аналітичний спосіб
- •§ 16 Пара сил і її момент
- •§ 17 Еквівалентність пар сил
- •§ 18 Додавання пар сил
- •§ 19 Лема про паралельний перенос сили
- •§ 20 Зведення довільної системи сил до заданого центра
- •§ 21 Окремі випадки зведення довільної системи сил
- •§ 22 Інваріанти довільної системи сил
- •§ 23 Аналітичні умови рівноваги просторової системи сил
- •§ 24 Аналітичні умови рівноваги плоскої системи сил
- •§ 25 Статично означені і статично неозначені задачі
- •§ 26 Рівновага системи тіл
- •Питання для самоконтролю
- •1.4 Деякі спеціальні питання статики
- •§ 27 Тертя ковзання
- •§ 28 Конус тертя. Область рівноваги
- •§ 29 Тертя кочення
- •§ 30 Поняття про ферми
- •Питання для самоконтролю
- •1.5 Система паралельних сил. Центр ваги твердого тіла
- •§ 31 Зведення системи паралельних сил до канонічного вигляду
- •§ 32 Центр ваги твердого тіла
- •1. Центр ваги однорідного тіла (центр ваги об’єму)
- •2. Центр ваги площі однорідного плоского тіла (центр ваги площі)
- •3. Центр ваги однорідного лінійного тіла (центр ваги лінії)
- •§ 33 Центр ваги деяких простих геометричних фігур
- •§ 34 Способи визначення положення центра ваги тіла
- •Питання для самоконтролю
- •2 Кінематика
- •§ 35 Предмет кінематики
- •2.1 Кінематика точки
- •§ 36 Векторний спосіб вивчення руху точки
- •§ 37 Координатний спосіб вивчення руху точки
- •§ 38 Швидкість і пришвидшення точки в полярних координатах
- •§ 39 Натуральна система координат
- •§ 40 Натуральний спосіб вивчення руху точки
- •§ 41 Класифікація руху точки за її пришвидшеннями
- •Питання для самоконтролю
- •2.2 Кінематика твердого тіла
- •§ 42 Поступальний рух твердого тіла
- •§ 43 Обертання твердого тіла навколо нерухомої осі
- •§ 43.1 Рівняння обертання тіла навколо нерухомої осі
- •§ 43.2 Рівняння рівномірного і рівнозмінного обертання
- •§ 43.3 Швидкість і пришвидшення точки тіла, яке обертається навколо нерухомої осі
- •§ 43.4 Вектор кутової швидкості
- •§ 43.5 Векторні вирази швидкості, доцентрового і обертального пришвидшень точки тіла при обертальному русі
- •Питання для самоконтролю
- •2.1 Кінематика складного руху точки
- •§ 44 Складний рух точки
- •§ 44.1 Основні поняття і визначення
- •§ 44.2 Теорема про складання швидкостей
- •§ 44.3 Теорема про складання пришвидшень (Теорема Коріоліса)
- •§ 44.4 Коріолісове пришвидшення і його визначення
- •Питання для самоконтролю
- •2.4 Кінематика складного руху твердого тіла
- •§ 45 Складний рух твердого тіла
- •§ 46 Плоскопаралельний (плоский) рух твердого тіла
- •§ 46.1 Основні поняття і визначення
- •§ 46.2 Рівняння руху плоскої фігури
- •§ 46.3 Рівняння руху точки плоскої фігури
- •§ 46.4 Теорема про швидкості точок плоскої фігури та її наслідок
- •§ 46.5 Миттєвий центр швидкостей
- •§ 46.6 Способи визначення положення миттєвого центра швидкостей
- •§ 46.7 Теорема про пришвидшення точок плоскої фігури
- •§ 46.8 Миттєвий центр пришвидшень
- •Питання для самоконтролю
- •§ 47 Обертання твердого тіла навколо нерухомої точки
- •§ 47.1 Кути Ейлера. Рівняння обертання твердого тіла навколо нерухомої точки
- •§ 47.2 Теорема Ейлера-Даламбера
- •§ 47.3 Кутова швидкість і кутове пришвидшення тіла, що обертається навколо нерухомої точки
- •§ 47.4 Швидкість точок твердого тіла, яке обертається навколо нерухомої точки
- •§ 47.5 Пришвидшення точок твердого тіла, яке обертається навколо нерухомої точки
- •Питання для самоконтролю
- •§ 48 Рух вільного твердого тіла
- •Питання для самоконтролю
- •§ 49 Синтез рухів
- •§ 49.1 Складання поступальних рухів твердого тіла
- •§ 49.2 Складання поступального і обертального рухів твердого тіла
- •§ 49.3 Складання обертань навколо осей, що перетинаються
- •§ 49.4 Складання обертань навколо паралельних осей
- •Питання для самоконтролю
- •§ 50 Аналогії між кінематикою і статикою
- •1 Проекція вектора на площину
- •2 Проекція вектора на вісь
- •3 Приклади розв’язування задач на рівновагу тіла
- •4 Додавання двох паралельних сил
- •5 Доведення теореми про еквівалентність пар сил
- •6 Найменше значення головного моменту системи сил
- •Список використаної літератури, деяких підручників і навчальних посібників з теоретичної механіки
- •Предметний покажчик
Питання для самоконтролю
1. Яка система сил називається довільною?
2. Що називається головним вектором довільної системи сил?
3. Що називається головним моментом системи сил відносно деякої точки?
4. Як геометрично визначається головний вектор довільної системи сил?
5. Запишіть формули, за допомогою яких аналітично визначається головний вектор довільної системи сил.
6
Н, Н,
Н, м,
м, м.
7. Запишіть формули, за допомогою яких аналітично визначається головний момент довільної системи сил відносно деякої точки.
8. Визначіть головний момент системи сил відносно початку координат, яка задана в прикладі № 6.
9. Що називається парою сил?
10. Сформулюйте теорему про момент пари сил відносно довільної точки.
11. Який напрям має вектор моменту пари сил?
12. Запишіть формулу, яка чисельно визначає момент пари сил відносно деякої точки.
13. Які пари сил називається еквівалентними?
14. Сформулюйте теорему про додавання пар сил.
15. До якого канонічного вигляду зводиться система пар сил?
16. Сформулюйте необхідну і достатню умову рівноваги системи пари сил.
17. Запишіть аналітичні умови рівноваги системи пар сил.
18. Сформулюйте лему про паралельний перенос сили в деяку точку.
1
20. Якщо довільну систему сил звести до деякого центра, що в загальному випадку отримаємо?
21. Коли довільна система сил зводиться до пари сил?
22. В яких випадках канонічним виглядом довільної системи сил є рівнодійна?
23. Що таке динама?
24. Сформулюйте необхідну і достатню умову рівноваги довільної системи сил.
25. Запишіть аналітичні умови рівноваги довільної просторової системи сил.
26. Запишіть аналітичні умови рівноваги довільної плоскої системи сил.
27. В яких формах можна записати аналітичні умови рівноваги довільної плоскої системи сил?
28. Що називається інваріантом довільної системи сил?
29. Які Ви знаєте інваріанти довільної системи сил?
30. Запишіть формулу, яка відображає залежність головного моменту системи сил від центра зведення.
31. Які задачі називаються статично означеними?
32. Як класифікуються сили, що діють на систему тіл, з’єднаних між собою?
33. Задано систему двох тіл, з’єднаних між собою. На одне тіло діє довільна плоска система сил, на інше – плоска система паралельних сил. Скільки найбільше невідомих можна визначити в цій задачі?
1.4 Деякі спеціальні питання статики
В попередніх розділах були розв’язані основні задачі теоретичного курсу статики – це зведення систем до канонічного вигляду і визначення умов (рівнянь) їх зрівноваження. Тепер розглянемо деякі питання, котрі, з одного боку, розширюють коло задач, які розв’язує статика в напрямку їх реальності, а, з другого боку, стануть прикладом практичного застосування от-риманих положень для розв’язування конкретних задач. Одним із напрямків реалізації задач статики є врахування сил тертя.
Опір, що виникає при русі або намаганні рухатися одного тіла по поверхні іншого, називається тертям.
Оскільки найчастіше одне тіло може ковзати або котитись по поверхні іншого тіла, то в теоретичній механіці розглядають два види тертя: тертя ковзання і тертя кочення.