Статика — это… Что такое статика?
В этой работе рассматривались следующие математические темы: арифметика, тригонометрия, логарифмы, геометрия, алгебра, метод неделимых, механика, статика, география, магнетизм, гражданская и военная инженерия, столярное дело, обработка камней, гидростатика, движение жидкостей, гидравлика, кораблестроение, оптика, перспектива, музыка, астрономия (с построением солнечных часов, астролябий, календарей и гороскопов).
Правда, в процессе жизни статика не отделима от динамики; ведь понятие о статике есть понятие в достаточной мере условное, абстрактное, почти математическое, но все же определенные свойства личности к известному моменту жизни индивидуума (к 18–20 годам) оказываются более или менее стойкими, установленными и могут быть взяты как нечто данное, как статический материал, как исходная точка динамики.
часы минуты секунды движение динамика статика логарифм производной механические колебания возврат к точке отсчета 2х2=5 непреложно ошибочная траектория 2х3=7 не функционально элемент корреляции возврат к исходной задаче ошибка в чтении необходимость новой переменной Х в функции оптимизации исходной задачи ошибочный путь возврат к точке отсчета 2х2=5…
Истовость» и «недвижность» в Японии не противоположны: высшее проявление истовости — это
За шесть дней Яма выпустил много киловатт молитв, но статика уберегала его от того, чтобы услышали Наверху.
Петр Борисович Ганнушкин Клиника психопатий: их статика, динамика, систематика Петр Борисович Ганнушкин
Отправной точкой в нашей системе является динамический подход к психопатии: берется статика психопатии, и эта психопатия изучается во всем богатстве ее проявлений под знаком динамики социальных условий жизни, динамики биологической (например, возраст), динамики патолого-клинической.
Кроме того, Воланд — это статика, — он стабилен в своих возможностях и своем ощущении мира, Воланд всегда равен самому себе, а мой герой — это динамика, — это путь от человека к «богу», это постоянный рост возможностей, это постоянное переосмысление себя и своего места в мире.
Статика — это… Что такое Статика?
 |
Ста́тика (от греч. στατός, «неподвижный») — раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.
Аксиомы статики
Система сил, приложенная к телу или материальной точке, называется уравновешенной или эквивалентной нулю, если тело под действием этой системы находится в состоянии покоя или движения по инерции.[1]
- Не нарушая механического состояния тела, к нему можно приложить или отбросить уравновешенную систему сил.
- О действии и противодействии. При всяком действии одного тела на другое со стороны другого тела имеется противодействие, такое же по величине, но противоположное по направлению.
- О двух силах. Две силы, приложенные к одному и тому же телу, взаимно уравновешены (их действие эквивалентно нулю) тогда и только тогда, когда они равны по величине и действуют по одной прямой в противоположные стороны.
- О равнодействующей. Равнодействующая двух сил, приложенных к одной точке, приложена к той же точке и равна диагонали параллелограмма, построенного на этих силах как сторонах.
- Аксиома затвердевания. Если деформируемое тело находилось в равновесии, то оно будет находиться в равновесии и после его затвердевания.
- Аксиома о связях. Механическое состояние системы не изменится, если освободить её от связей и приложить к точкам системы силы, равные действовавшим на них силам реакций связей.
Следствия
- При переносе силы вдоль её линии действия, действие этой силы на тело не меняется.
- Сумма всех внутренних сил равна нулю.
Основные понятия
Про тело говорят, что оно находится в равновесии, если оно покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно выбранной инерциальной системы отсчёта[1].
В статике материальные тела считают абсолютно твёрдыми, т.к. изменение размеров тел обычно мало по сравнению с начальными размерами.
Связи
На тело влияют внешние силы, а также другие материальные тела, ограничивающие перемещение данного тела в пространстве. Такие тела называют связями. Сила, с которой связь действует на тело, ограничивая его перемещение, называется
Например, если тело закреплено на шарнире, то шарнир является связью. Реакцией связи при этом будет сила, проходящая через ось шарнира.
Системы сил
Если систему сил, действующих на твёрдое тело, можно заменить на другую систему сил, не изменяя механического состояния тела, то такие системы сил называются эквивалентными.
Для любой системы сил, приложенных к твёрдому телу, можно найти эквивалентную систему сил, состоящую из силы, приложенной в заданной точке (центре приведения), и пары сил. Эта сила называется
Пример статического равновесия при равенстве нулю суммы всех сил. 1 — сила реакции нормального давления, 7 — сила реакции в шарнире.Условие равновесия твёрдого тела
Твёрдое тело находится в равновесии если сумма всех сил, приложенных к данному телу, и их моментов равны нулю. Или, что тоже самое, главный вектор и главный момент системы сил, приложенных к телу, равны нулю.
Условие равновесия системы тел
Для записи условия равновесия системы, состоящей из твёрдых тел, систему разделяют на отдельные части, и записывают уравнения равновесия как для всей системы, так и для её частей[1]. При этом возможны несколько эквивалентных вариантов записи условий равновесия в зависимости от выбора частей системы, для которых записываются уравнения.
Из второго закона Ньютона следует, что если геометрическая сумма всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю, то тело находится в состоянии покоя или совершает равномерное прямолинейное движение. В этом случае принято говорить, что силы, приложенные к телу, уравновешивают друг друга. При вычислении равнодействующей все силы, действующие на тело, можно прикладывать к центру масс.
Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю.
Рисунок 1.14.1. Равновесие твердого тела под действием трех сил. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке C На рис. 1.14.1 дан пример равновесия твердого тела под действием трех сил. Точка пересечения O линий действия сил и не совпадает с точкой приложения силы тяжести (центр масс C), но при равновесии эти точки обязательно находятся на одной вертикали. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке.
Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил.
Вращающее действие силы зависит не только от ее величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения.
Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы.
Произведение модуля силы на плечо d называется моментом силы M. Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки (рис. 1.14.2).
Правило моментов: тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил относительно этой оси равна нулю:
Связь с другими науками
Статика является разделом теоретической механики.
Статика является базой для науки о сопротивлении материалов.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 5 Под редакцией Колесникова К. С. Курс теоретической механики. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — С. 173-176. ISBN 5-7038-1371-9
Ссылки
- Д. Сивухин, Курс общей физики. Механика.
ж. греч. начала механики, наука о равновесии, покое. -тический, к ней относящ. Статистика, наука о силе и богатстве государства, о состоянии его в данную пору; история и география в известный срок. -тический, к сему относящ. Статистик, ученый, писатель, занимающийся сею наукой. Статист, -тка, актер, актриса без речей, немой лицедей.
СТАТИКА, -и, ж. 1. Раздел механики, изучающий законы равновесия тел под действием приложенных к ним сил. С. и динамика. С. твердого тела. С. жидкостей. С. газов. 2. Состояние покоя в какой-н. определенный момент (книжн.). Описывать явление в статике. || прил. статический, -ая, -ое.
СТА́ТИКА, статики, мн. нет, ·жен. (·греч. statike-равновесие).
1. Отдел теоретической механики, учение об условиях равновесия тел (мех.).
2. Состояние покоя для данного момента; ант. динамика» title=’что такое динамика, значение слова динамика в словаре Ушакова’>динамика во 2 ·знач. (научн.).
(греч. statike), раздел механики, в котором изучаются условия равновесия тел под действием сил. Кроме статики твердого тела различают статику жидкостей (гидростатику) и статику газов (аэростатику).
макростатика
ста́тика,
ста́тики,
ста́тики,
ста́тик,
ста́тике,
ста́тикам,
ста́тику,
ста́тики,
ста́тикой,
ста́тикою,
ста́тиками,
ста́тике,
ста́тиках
и, мн. нет, ж.
1. Раздел механики, изучающий законы равновесия тел.||Ср. ДИНАМИКА, КИНЕМАТИКА, КИНЕТИКА» title=’КИНЕТИКА, КИНЕТИКА это, что такое КИНЕТИКА, КИНЕТИКА толкование’>КИНЕТИКА.
2. Состояние покоя в какой-нибудь определенный момент. Статичный — такой, в котором нет движения, действия. Статический — 1) относящийся к статике; 2) рассматривающий внутреннее соотношение явлений в отрыве от их развития, движения.
Статика — Википедия. Что такое Статика
Ста́тика (от греч. στατός, «неподвижный») — раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.
Аксиомы статики
Система сил, приложенная к телу или материальной точке, называется уравновешенной или эквивалентной нулю, если тело под действием этой системы находится в состоянии покоя или движется по инерции.[1]
- Аксиома о добавлении (отбрасывании) системы двух сил, эквивалентной нулю. Не нарушая механического состояния тела, к нему можно приложить или отбросить уравновешенную систему сил.
- Аксиома о равенстве сил действия и противодействия. (Закон классической механики о действии и противодействии). При всяком действии одного тела на другое со стороны другого тела имеется равное противодействие, такое же по величине, но противоположное по направлению.
- Аксиома о равновесии системы двух сил. Две силы, приложенные к одному и тому же телу, взаимно уравновешены (их действие эквивалентно нулю) тогда и только тогда, когда они равны по величине и действуют по одной прямой в противоположные стороны.
- Аксиома параллелограмма двух сил. Равнодействующая двух сил, приложенных к одной точке, приложена к той же точке и равна диагонали параллелограмма, построенного на этих силах как сторонах.
- Аксиома затвердевания. Если деформируемое тело находилось в равновесии, то оно будет находиться в равновесии и после его превращения в абсолютно твёрдое тело (затвердевания).
- Аксиома освобождаемости от связей. Механическое состояние системы не изменится, если освободить её от связей и приложить к точкам системы силы, равные действовавшим на них силам реакций связей.
- Аксиома параллелепипеда трёх сил. Три силы, действующие в одной точке тела или на материальную точку, можно заменить одной равнодействующей силой, равной по модулю и направлению диагонали параллелепипеда, построенного на заданных силах[2].
Следствия
- При переносе силы вдоль её линии действия, действие этой силы на тело не меняется.
- Сумма всех внутренних сил равна нулю.
Основные понятия
Про тело говорят, что оно находится в равновесии, если оно покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно выбранной инерциальной системы отсчёта[3].
В статике материальные тела считают абсолютно твёрдыми, т.к. изменение размеров тел обычно мало по сравнению с начальными размерами.
Связи
На тело влияют внешние силы, а также другие материальные тела, ограничивающие перемещение данного тела в пространстве. Такие тела называют связями. Сила, с которой связь действует на тело, ограничивая его перемещение, называется реакцией связи. Для записи условия равновесия системы связи убирают, а реакции связей заменяют на равные им силы[1].
Например, если тело закреплено на шарнире, то шарнир является связью. Реакцией связи при этом будет сила, проходящая через ось шарнира.
Системы сил
Если систему сил, действующих на твёрдое тело, можно заменить на другую систему сил, не изменяя механического состояния тела, то такие системы сил называются эквивалентными.
Для любой системы сил, приложенных к твёрдому телу, можно найти эквивалентную систему сил, состоящую из силы, приложенной в заданной точке (центре приведения), и пары сил (теорема Пуансо). Эта сила называется главным вектором системы сил, а момент, создаваемый парой сил — главным моментом относительно выбранного центра приведения. Главный вектор равен векторной сумме всех сил системы и не зависит от выбранного центра приведения. Главный момент равен сумме моментов всех сил системы относительно центра приведения.
Пример статического равновесия при равенстве нулю суммы всех сил. 1 — сила реакции нормального давления, 7 — сила реакции в шарнире.Условие равновесия твёрдого тела
Твёрдое тело находится в равновесии, если сумма всех сил, приложенных к данному телу, и их моментов равны нулю или главный вектор и главный момент системы сил, приложенных к телу, равны нулю.[1]
Условие равновесия системы тел
Для записи условия равновесия системы, состоящей из твёрдых тел, систему разделяют на отдельные части, и записывают уравнения равновесия как для всей системы, так и для её частей[1]. При этом возможны несколько эквивалентных вариантов записи условий равновесия в зависимости от выбора частей системы, для которых записываются уравнения.
Из второго закона Ньютона следует, что если геометрическая сумма всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю, то тело находится в состоянии покоя или совершает равномерное прямолинейное движение. В этом случае принято говорить, что силы, приложенные к телу, уравновешивают друг друга. При вычислении равнодействующей все силы, действующие на тело, можно прикладывать к центру масс.
Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю.
Рисунок 1.14.1. Равновесие твердого тела под действием трех сил. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке C На рис. 1.14.1 дан пример равновесия твердого тела под действием трех сил. Точка пересечения O линий действия сил и не совпадает с точкой приложения силы тяжести (центр масс C), но при равновесии эти точки обязательно находятся на одной вертикали. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке.
Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил.
Вращающее действие силы зависит не только от её величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения.
Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы.
Произведение модуля силы на плечо d называется моментом силы M. Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки (рис. 1.14.2).
Правило моментов: тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил относительно этой оси равна нулю:
Связь с другими науками
Статика является разделом теоретической механики.
Статика является базой для науки о сопротивлении материалов.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Под редакцией Колесникова К. С. Курс теоретической механики. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — С. 173-176. ISBN 5-7038-1371-9
- ↑ Тарасов, 2012, с. 27.
- ↑ Под редакцией Колесникова К. С. Курс теоретической механики. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — С. 173-224. ISBN 5-7038-1371-9
Ссылки
- Д. Сивухин, Курс общей физики. Механика.
Литература
- Тарасов В. Н., Бояркина И. В., Коваленко М. В., Федорченко Н. П., Фисенко Н. И. Теоретическая механика. — М.: ТрансЛит, 2012. — ISBN 978-5-94976-455-8 страниц = 560.
статика — это… Что такое статика?
СТАТИКА — (греч. statike). Часть механики, наука об условиях равновесия твердых тел, т. е. такого их состояния, когда силы взаимно нейтрализируют друг друга и тело остается в покое. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н.,… … Словарь иностранных слов русского языка
СТАТИКА — (от греч. statike учение о весе, о равновесии), раздел механики, посвящённый изучению условий равновесия материальных тел под действием сил. С. разделяют на геометрическую и аналитическую. В основе аналитич. С. лежит возможных перемещений принцип … Физическая энциклопедия
СТАТИКА — (греч. statike) раздел механики, в котором изучаются условия равновесия тел под действием сил. Кроме статики твердого тела различают статику жидкостей (гидростатику) и статику газов (аэростатику) … Большой Энциклопедический словарь
СТАТИКА — СТАТИКА, статики, мн. нет, жен. (греч. statike равновесие). 1. Отдел теоретической механики, учение об условиях равновесия тел (мех.). 2. Состояние покоя для данного момента; ант. динамика во 2 знач. (научн.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н.… … Толковый словарь Ушакова
СТАТИКА — СТАТИКА, и, жен. 1. Раздел механики, изучающий законы равновесия тел под действием приложенных к ним сил. С. и динамика. С. твёрдого тела. С. жидкостей. С. газов. 2. Состояние покоя в какой н. определённый момент (книжн.). Описывать явление в… … Толковый словарь Ожегова
СТАТИКА — жен., греч. начала механики, наука о равновесии, покое. тический, к ней относящийся. Статистика, наука о силе и богатстве государства, о состоянии его в данную пору; история и география в известный срок. тический, к сему относящийся. Статистик,… … Толковый словарь Даля
СТАТИКА — (от греч. statikos – приводящий к покою) в физике учение о равновесии тел. Философский энциклопедический словарь. 2010 … Философская энциклопедия
статика — сущ., кол во синонимов: 2 • макростатика (1) • механика (10) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Статика — состояние покоя, неизменности культуры. Большой толковый словарь по культурологии.. Кононенко Б.И.. 2003 … Энциклопедия культурологии
статика — (статичність) (грец. стоячий) 1. Стан покою, рівноваги або застиглості, що досягається симетрією, виділення центральної частини мистецького твору, прагненням до фронтальності сприйняття (порівн. динаміка). 2. Розділ будівельної механіки, яка… … Архітектура і монументальне мистецтво
статика — состояние покоя или равновесия. Противоположное понятие динамика. Словарь практического психолога. М.: АСТ, Харвест. С. Ю. Головин. 1998 … Большая психологическая энциклопедия
статика — Толковый словарь Даля
ста́тика
СТАТИКА ж. греч. начала механики, наука о равновесии, покое. статический, к ней относящ. Статистика наука о силе и богатстве государства, о состоянии его в данную пору; история и география в известный срок. Статистический, к сему относящ. Статистик ученый, писатель, занимающийся сею наукой. Статист, статистка, актер, актриса без речей, немой лицедей.
Источник: Толковый словарь живого великорусского языка на Gufo.me
Значения в других словарях
- Статика — Раздел механики, в к-ром изучается равновесие материальных тел, находящихся под действием сил, и условия эквивалентности систем сил. Равновесие изучается по отношению к системе отсчета, в к-рой определены все силы, действующие на материальные тела (напр. Математическая энциклопедия
- СТАТИКА — СТАТИКА (греч. statike) — раздел механики, в котором изучаются условия равновесия тел под действием сил. Кроме статики твердого тела различают статику жидкостей (гидростатику) и статику газов (аэростатику). Большой энциклопедический словарь
- статика — ДВИЖЕНИЕ — ПОКОЙ Состояние движения — состояние покоя. Находиться в движении — находиться в покое. ○ Ничто в природе не находится в покое, движение — одно из условий существования. Тендряков. Покушение на миражи. Покой таит в себе движенье. Словарь антонимов русского языка
- статика — СТАТИКА, и, ж. 1. Раздел механики, изучающий законы равновесия тел под действием приложенных к ним сил. С. и динамика. С. твёрдого тела. С. жидкостей. С. газов. 2. Состояние покоя в какой-н. определённый момент (книжн.). Описывать явление в статике. | прил. статический, ая, ое. Толковый словарь Ожегова
- статика — СТАТИКА -и; ж. [греч. statikē] 1. Раздел механики, изучающий условия равновесия тел под действием сил. С. твёрдого тела. С. жидкостей. С. газов. 2. Отсутствие движения, неподвижность (противоп.: динамика). Изобразить лицо в статике. Толковый словарь Кузнецова
- Статика — Состояние покоя, неизменности культуры. Словарь по культурологии
- статика — Ста́т/ик/а. Морфемно-орфографический словарь
- статика — сущ., кол-во синонимов: 2 макростатика 1 механика 10 Словарь синонимов русского языка
- статика — статика I ж. 1. Раздел теоретической механики, изучающий законы равновесия тел. 2. Равновесие тел под действием приложенных к ним сил (в физике). II ж. 1. Отсутствие движения, состояние покоя; неподвижность. 2. перен. Отсутствие развития. Толковый словарь Ефремовой
- Статика — Представляет собой тот отдел механики, в котором рассматриваются условия равновесия сил, приложенных к телу. При равновесии сил требуется, чтобы ни одна точка тела не имела ускорения. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
- статика — Статика, статики, статики, статик, статике, статикам, статику, статики, статикой, статикою, статиками, статике, статиках Грамматический словарь Зализняка
- статика — орф. статика, -и Орфографический словарь Лопатина
- статика — -и, ж. 1. Раздел механики, изучающий условия равновесия тел под действием сил. 2. Отсутствие движения, неподвижность. || перен. Отсутствие развития, неизменность в чем-л. Нет никакой статики в нашей жизни. Малый академический словарь
- статика — СТАТИКА Раздел механики, в котором изучаются условия равновесия тел под действием сил. (Терминология спорта. Толковый словарь спортивных терминов, 2001) Словарь спортивных терминов
- статика — Статики, мн. нет, ж. [греч. statike – равновесие]. 1. Отдел теоретической механики, учение об условиях равновесия тел (мех.). 2. Состояние покоя для данного момента; противоп. динамика (науч.). Большой словарь иностранных слов
- Статика — (от греч. statike — учение о весе, о равновесии) раздел механики, посвященный изучению условий равновесия материальных тел под действием сил. С. разделяют на геометрическую и аналитическую. В основе аналитической… Большая советская энциклопедия
- СТАТИКА — (от греч. statike — учение о весе, о равновесии), раздел механики, посвящённый изучению условий равновесия материальных тел под действием сил. С. разделяют на геометрическую и аналитическую. В основе аналитич. Физический энциклопедический словарь
- статика — СТ’АТИКА, статики, мн. нет, ·жен. (·греч. statike-равновесие). 1. Отдел теоретической механики, учение об условиях равновесия тел (мех.). 2. Состояние покоя для данного момента; ант. динамика во 2 ·знач. (научн.). Толковый словарь Ушакова
Статика — Википедия
Ста́тика (от греч. στατός, «неподвижный») — раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.
Аксиомы статики
Система сил, приложенная к телу или материальной точке, называется уравновешенной или эквивалентной нулю, если тело под действием этой системы находится в состоянии покоя или движется по инерции.[1]
- Аксиома о добавлении (отбрасывании) системы двух сил, эквивалентной нулю. Не нарушая механического состояния тела, к нему можно приложить или отбросить уравновешенную систему сил.
- Аксиома о равенстве сил действия и противодействия. (Закон классической механики о действии и противодействии). При всяком действии одного тела на другое со стороны другого тела имеется равное противодействие, такое же по величине, но противоположное по направлению.
- Аксиома о равновесии системы двух сил. Две силы, приложенные к одному и тому же телу, взаимно уравновешены (их действие эквивалентно нулю) тогда и только тогда, когда они равны по величине и действуют по одной прямой в противоположные стороны.
- Аксиома параллелограмма двух сил. Равнодействующая двух сил, приложенных к одной точке, приложена к той же точке и равна диагонали параллелограмма, построенного на этих силах как сторонах.
- Аксиома затвердевания. Если деформируемое тело находилось в равновесии, то оно будет находиться в равновесии и после его превращения в абсолютно твёрдое тело (затвердевания).
- Аксиома освобождаемости от связей. Механическое состояние системы не изменится, если освободить её от связей и приложить к точкам системы силы, равные действовавшим на них силам реакций связей.
- Аксиома параллелепипеда трёх сил. Три силы, действующие в одной точке тела или на материальную точку, можно заменить одной равнодействующей силой, равной по модулю и направлению диагонали параллелепипеда, построенного на заданных силах[2].
Следствия
- При переносе силы вдоль её линии действия, действие этой силы на тело не меняется.
- Сумма всех внутренних сил равна нулю.
Основные понятия
Про тело говорят, что оно находится в равновесии, если оно покоится или движется равномерно и прямолинейно относительно выбранной инерциальной системы отсчёта[3].
В статике материальные тела считают абсолютно твёрдыми, т.к. изменение размеров тел обычно мало по сравнению с начальными размерами.
Связи
На тело влияют внешние силы, а также другие материальные тела, ограничивающие перемещение данного тела в пространстве. Такие тела называют связями. Сила, с которой связь действует на тело, ограничивая его перемещение, называется реакцией связи. Для записи условия равновесия системы связи убирают, а реакции связей заменяют на равные им силы[1].
Например, если тело закреплено на шарнире, то шарнир является связью. Реакцией связи при этом будет сила, проходящая через ось шарнира.
Системы сил
Если систему сил, действующих на твёрдое тело, можно заменить на другую систему сил, не изменяя механического состояния тела, то такие системы сил называются эквивалентными.
Для любой системы сил, приложенных к твёрдому телу, можно найти эквивалентную систему сил, состоящую из силы, приложенной в заданной точке (центре приведения), и пары сил (теорема Пуансо). Эта сила называется главным вектором системы сил, а момент, создаваемый парой сил — главным моментом относительно выбранного центра приведения. Главный вектор равен векторной сумме всех сил системы и не зависит от выбранного центра приведения. Главный момент равен сумме моментов всех сил системы относительно центра приведения.
Пример статического равновесия при равенстве нулю суммы всех сил. 1 — сила реакции нормального давления, 7 — сила реакции в шарнире.Условие равновесия твёрдого тела
Твёрдое тело находится в равновесии, если сумма всех сил, приложенных к данному телу, и их моментов равны нулю или главный вектор и главный момент системы сил, приложенных к телу, равны нулю.[1]
Условие равновесия системы тел
Для записи условия равновесия системы, состоящей из твёрдых тел, систему разделяют на отдельные части, и записывают уравнения равновесия как для всей системы, так и для её частей[1]. При этом возможны несколько эквивалентных вариантов записи условий равновесия в зависимости от выбора частей системы, для которых записываются уравнения.
Из второго закона Ньютона следует, что если геометрическая сумма всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю, то тело находится в состоянии покоя или совершает равномерное прямолинейное движение. В этом случае принято говорить, что силы, приложенные к телу, уравновешивают друг друга. При вычислении равнодействующей все силы, действующие на тело, можно прикладывать к центру масс.
Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю.
Рисунок 1.14.1. Равновесие твердого тела под действием трех сил. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке C На рис. 1.14.1 дан пример равновесия твердого тела под действием трех сил. Точка пересечения O линий действия сил и не совпадает с точкой приложения силы тяжести (центр масс C), но при равновесии эти точки обязательно находятся на одной вертикали. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке.
Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил.
Вращающее действие силы зависит не только от её величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения.
Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы.
Произведение модуля силы на плечо d называется моментом силы M. Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки (рис. 1.14.2).
Правило моментов: тело, имеющее неподвижную ось вращения, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов всех приложенных к телу сил относительно этой оси равна нулю:
Связь с другими науками
Статика является разделом теоретической механики.
Статика является базой для науки о сопротивлении материалов.
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 Под редакцией Колесникова К. С. Курс теоретической механики. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — С. 173-176. ISBN 5-7038-1371-9
- ↑ Тарасов, 2012, с. 27.
- ↑ Под редакцией Колесникова К. С. Курс теоретической механики. — Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — С. 173-224. ISBN 5-7038-1371-9
Ссылки
- Д. Сивухин, Курс общей физики. Механика.
Литература
- Тарасов В. Н., Бояркина И. В., Коваленко М. В., Федорченко Н. П., Фисенко Н. И. Теоретическая механика. — М.: ТрансЛит, 2012. — ISBN 978-5-94976-455-8 страниц = 560.