Произвольная пространственная система сил

7.1. ЛЕММА ПУАНСО О ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ПЕРЕНОСЕ СИЛЫ

Рассмотрим теперь самый общий случай — систему, состоящую из любого количества сил, как угодно расположенных в пространстве.

Для краткости будем называть такую систему произвольной пространственной системой сил.

Прежде чем перейти к ее преобразованию, приведем вспомогательную теорему (лемму Пуансо) о параллельном переносе силы.

Луи Пуансо (Louis Poinsot, 1777-1859) — французский математик и механик, автор геометрической статики (1803). Ввел в механику понятия момента силы, пары сил, разработал теорию пар и метод приведения системы сил. Многое сделал в кинематике и динамике.

Пусть дана сила , приложенная в точке (рис. 7.1а).

Приложим к точке две силы и равные по величине и противоположно направленные (), что допускается в соответствии со 2-й аксиомой, поскольку .

Рис. 7.1

Пусть по величине они будут равны силе и параллельны ей (рис. 7.1).

Полученная система сил представляет собой силу , геометрически равную силе , приложенную в центре приведения и пару сил и , момент которой равен .

Поскольку выполненные преобразования эквивалентны, то

.

Добавляемая пара сил называется присоединенной парой.

Момент присоединенной пары, получаемой при приведении силы к центру , равен моменту данной силы относительно выбранного центра , то есть

.

Доказана ЛЕММА ПУАНСО:

силу можно переносить на параллельную линию действия, добавляя при этом присоединенную пару, момент которой равен моменту силы относительно новой точки приложения силы.

Операция переноса силы в данную точку называется приведением силы к данному центру приведения.

7.2. ПРИВЕДЕНИЕ СИСТЕМЫ СИЛ МЕТОДОМ ПУАНСО

Если рассматривается система сил, то все силы (пользуясь леммой Пуансо) можно привести к некоторому центру. В результате этого исходная система сил упростится.

Рис. 7.2

ОСНОВНАЯ ТЕОРЕМА СТАТИКИ (теорема Пуансо)

Дата добавления: 2015-08-13