Несвободное тело. Связи. Реакции связей.

Тело назыв свободным, если его перемещения ничем не ограничены. Тело, перемещения которого ограничены другими телами, называется несвободным, а тела, ограничивающие перемещения данного тела,– связями. В точках контакта возникают силы взаимодействия между данным телом и связями. Силы, с которыми связи действуют на данное тело, называются реакциями связей.

Основные виды связей и их реакции:

1) Гладкая поверхность (без трения): Реакция гладкой поверхности направлена по нормали к этой поверхности (перпендикулярна общей касательной).

2) Опорная точка (ребро): Реакция перпендикулярна опирающейся поверхности.

3) Идеальная нить (гибкая, невесомая, нерастяжимая):

Примеры: моделирует трос, канат, цепь, ремень,…Реакция идеальной нити направлена по нити к точке подвеса

4). Идеальный стержень (жесткий, невесомый стержень, на концах которого шарниры): Реакция связи направлена по стержню. В отличие от нити стержень может работать и на сжатие.

5). Цилиндрический шарнир: Такая связь позволяет телу перемещаться вдоль оси, поворачиваться вокруг оси шарнира, но не позволяет точке закрепления перемещаться в плоскости, перпендикулярной оси шарнира. Реакция лежит в плоскости, перпендикулярной оси шарнира, и проходит через нее. Положение этой реакции не определено, но она может быть представлена двумя взаимно перпендикулярными составляющими

6. Сферический шарнир: Такая связь не дает точке закрепления тела перемещаться ни в одном из направлений. Положение реакции не определено, но она может быть представлена тремя взаимно перпендикулярными составляющими.

7. Подпятник: Реакция данной связи задается аналогично предыдущему случаю.

8. Жесткая заделка: Такая связь препятствует перемещению и повороту вокруг точки закрепления. Контакт тела со связью осуществляется по поверхности. Имеем распределенную систему сил реакции, которая, как будет показано, может быть заменена одной силой и парой сил.

Аксиома освобождаемости от связей:

Всякое несвободное тело можно считать свободным, если мысленно освободиться от связей, а их действие заменить соответствующими реакциями.

Дата добавления: 2015-10-28