1)Основные понятия статики

Основные понятия статики За материальную точку принимают такое тело, размеры которого малы по сравнению со смежными телами. Например, искусственный спутник Земли принимают за материальную точку, так как его размеры малы по сравнению с нашей планетой. Трактор, движущийся по полю также можно принять за материальную точку, когда длина гона значительно больше его размеров. Абсолютно твердым телом в теоретической механике называют такое тело, расстояние между двумя любыми точками которого остается неизменным при любых силовых воздействиях, то есть тело не деформируется. Считая тела абсолютно твердыми, мы значительно упрощаем исследование действующих на тело сил и условий, при которых оно находится в равновесии. Дальнейшим, важнейшим понятием является сила. Силой называется физическая величина, появляющаяся при взаимодействии тел или физических полей и определяется по появлению деформаций или ускорений. Сила характеризуется: точкой приложения, направлением и величиной. Прямая по которой направлена сила, называется линией действия этой силы. Сила – величина векторная. В системе СИ сила измеряется в Н (Ньютон), в некоторых случаях силу измеряют в кг. 1Н = 0,102 Н, 1кг = 9,81Н. Силы делятся на активные и пассивные. Активные силы создают или способны создать движение, а пассивные препятствуют или уничтожают движение. Совокупность сил, действующих на какое-либо тело, называется системой сил. Если тело, находящееся под действием системы сил остается в покое, или движется поступательно, равномерно и прямолинейно, то такая система называется уравновешивающейся системой. Если одну систему сил, приложенную к абсолютно твердому телу, можно заменить другой системой, не нарушая при этом его покоя, то такие две системы сил называются эквивалентными. Несколько сил (F1, F2), приложенных к одной точке, могут быть заменены одной силой (R), называемой равнодействующей силой, и наоборот, одна сила может быть разложена на насколько сил, приложенных к той же точке.

2) Аксиомы статики

Аксиома 1. Две силы, приложенные к абсолютно твердому телу, будут уравновешены (эквивалентны нулю) тогда и только тогда, когда они равны по модулю, действуют по одной прямой и направлены в противоположные стороны. Это означает, что если абсолютно твердое тело находится в покое под действием двух сил, то эти силы равны по модулю, действуют по одной прямой и направлены в противоположные стороны. Обратно, если на абсолютно твердое тело действуют по одной прямой в противоположные стороны две равные по модулю силы и тело в началь­ный момент находилось в покое, то состояние покоя тела сохранится.

Аксиома 2.Не нарушая состояния абсолютно твердого тела, к нему можно прикладывать или отбрасывать силы тогда и только тогда, когда они составляют уравновешенную систему, в частности, если эта система состоит из двух сил, равных по модулю, дей­ствующих по одной прямой и направленных в противополож­ные стороны.

Аксиома 3. Не меняя cостояния тела, две силы, приложенные к одной его точке, можно за­менить одной равнодействующей силой, приложен­ной в той же точке и равной их геометрической сумме (аксиома параллелограмма сил).

Аксиома 4 (3-й закон Ньютона).Силы взаимодействия двух тел равны по модулю и направлены по одной прямой в противополож­ные стороны.

Аксиома 5.Равновесие деформируемого тела не нарушится, если жестко связать его точки и считать тело абсолютно твердым.