Абсолютно твердое тело. Сила. Задачи статики.

Краснодарский гуманитарно-технологический колледж

Техническая механика

Краснодар, 2012

Абсолютно твердое тело. Сила. Задачи статики.

Статикой называется раздел механики, в котором излагается общее учение о силах и изучаются условия равновесия материальных тел, находящихся под действием сил.

Под равновесием понимается состояние покоя тела по отношению к другим телам (например, к Земле).

Условия равновесия тела зависят от того, является ли тело твердым , жидким или газообразным .

В механике рассматривается равновесие только твердого тела .

Твердые тела деформируются под влиянием различных воздействий той или иной среды. Это зависит от материала, формы, размера и действующих нагрузок.

При изучении условий равновесия малыми деформациями пренебрегают и рассматривают тело как абсолютно твердое .

Абсолютно твердым телом называют такое тело, расстояние между каждыми двумя точками которого всегда остается постоянным.

Состояние равновесия твердого тела зависит от его взаимодействия с другими телами.

Величина, являющаяся основной мерой воздействия материальных тел, в механике называется силой.

Рассматриваемые в механике величины делятся на:

скалярные

( характеризуются

их числовым

значением)

векторные

(помимо числового

значения

Характеризуются

еще и направлением

в пространстве)

Действие силы на тело

определяется:

Числовым значением или модулем

Точкой приложения силы

Направлением силы

В системе СИ единицей измерения силы является 1 Ньютон. Приборы для измерения силы – динамометры.

Графически сила изображается вектором (рис.1), длина этого вектора - модуль силы, А(.) – точка приложения силы. Прямая DE - вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы.

|F| = AB

Рис.1

Система сил

Совокупность сил, действующих на рассматриваемое тело.

Эквивалентная

Плоская

Равнодействующая

Пространственная

Уравновешенная (эквивалентная нулю)

Если линии действия всех сил лежат в одной плоскости, то система сил называется плоской , а если эти линии действия не лежат в одной плоскости – пространственной .

Две системы сил называются эквивалентными, если одну систему сил, действующих на свободное твердое тело, можно заменить другой системой сил, не изменяя при этом состояние покоя или движения, в котором находится тело.

Уравновешенной или эквивалентной нулю системой сил называется та система сил, под действием которой свободное твердое тело может находится в покое.

Если данная система сил эквивалентна одной силе, то эта сила называется равнодействующей данной системы сил.

Силы

Сосредоточенные

Распределенные

Параллельные

Сходящиеся

Силы, линии действия которых пересекаются водной точке, называются сходящимися , а силы, линии действия которых параллельны друг другу – параллельными .

Сосредоточенной силой называется сила, приложенная к телу в какой-нибудь одной его точке.

Распределенными силами называются силы, действующие на все точки данного объема или данной части поверхности тела.

Силы, действующие на данное тело, можно разделить на:

Внутренние силы – силы, с которыми части данного тела действуют друг на друга.

Внешние силы – силы, которые действуют на тело со стороны других тел.

Свободное тело - тело, которому из данного положения можно сообщить любое перемещение в пространстве.

Задачи статики:

1. Преобразование систем сил, действующих на твердое тело, в системы им эквивалентные (приведение системы сил к простейшему виду).

2. Определение условий равновесия систем сил, действующих на твердое тело.

Решать задачи статики можно геометрическим или аналитическим способами.

Благодарю за внимание!