Основи статики

Статика – розділ механіки, у якому вивчають умови рівноваги тіл під дією сил.

Важіль перебуває в рівновазі, якщо плечі сил обернено пропорційні значенням сил, що діють на нього: (2.19)

Закон Архімеда: на будь яке тіло, занурене в рідину (газ), з боку рідини (газу) діє виштовхувальна сила, що дорівнює вазі витісненої тілом рідини (газу), спрямована по вертикалі вгору і прикладена до центра тяжіння витісненого об’єму.

Рівновага – стан тіла, за якого в розглядуваній системі відліку відсутні переміщення будь-яких його точок під дією прикладених до нього сил.

Для рівноваги тіл необхідно:

1)геометрична сума прикладених до тіла сил повинна дорівнювати нулю:

(2.20)

2)алгебраїчна сума моментів, прикладених до тіла сил відносно будь-якої нерухомої осі, так само повинна дорівнювати нулю: (2.21)

Рівновага стійка, якщо тіло після зміщення знову повертається у положення рівноваги.

При нестійкій рівновазі незначне зміщення тіла викликає подальше значне відхилення його від вихідного положення.

Якщо будь-які зміщення тіла не порушують його стану рівноваги, то говорять про його байдужу рівновагу.

Стевін встановив принцип додавання статичних сил (трикутник сил): три сили, що діють на одну точку, перебувають у рівновазі тоді, коли вони паралельні і пропорційні трьом сторонам плоского трикутника.

Метод можливих (віртуальних) переміщень: сума робіт усіх прикладених до системи активних сил на будь-якому з можливих переміщень системи дорівнювала нулю: . (2.22)

де – діючі активні сили;

– значення можливих переміщень точок прикладання цих сил;

– кути між напрямками сил і можливих переміщень.

Центр тяжіння – незмінно пов’язана з тілом геометрична точка, через яку проходить рівнодійна всіх сил тяжіння, що діють на дане тіло у разі його довільного розміщення в просторі.

Центр мас (центр інерції) – точка, що характеризує розподіл мас у тілі або системі тіл.

Якщо тіло закріплене в одній точці і перебуває у спокої, то центр тяжіння і точка опори лежать на одній вертикалі: сила тяжіння, що діє на тіло, зрівноважується силою реакції точки опори, і тіло перебуває у спокої.

Густина твердих тіл визначається подвійним зважуванням:спочатку тіло зважують у повітрі, а потім – у рідині, густина якої відома.

Дата добавления: 2015-08-21