Mekanik teknikal secara ringkas. Topik tugasan untuk belajar sendiri dalam mekanik teori dengan contoh liputan

Satu set alat bantu pendidikan dan visual dalam mekanik teknikal termasuk bahan untuk keseluruhan kursus disiplin ini (110 topik). Bahan didaktik mengandungi lukisan, gambar rajah, definisi dan jadual tentang mekanik teknikal dan bertujuan untuk ditunjukkan oleh guru semasa kuliah.

Terdapat beberapa pilihan untuk mereka bentuk set alat bantu visual pendidikan tentang mekanik teknikal: persembahan pada cakera, filem untuk projektor atas dan poster untuk menghias bilik darjah.

Cakera dengan poster elektronik mengenai mekanik teknikal (persembahan, buku teks elektronik)
Cakera bertujuan untuk demonstrasi oleh guru bahan didaktik dalam kelas mengenai mekanik teknikal - menggunakan papan putih interaktif, projektor multimedia dan sistem demonstrasi komputer yang lain Tidak seperti buku teks elektronik konvensional untuk belajar sendiri, pembentangan mengenai mekanik teknikal ini direka khusus untuk dipaparkan. lukisan, rajah, jadual di kuliah. Cangkang perisian yang mudah mempunyai jadual kandungan yang membolehkan anda melihat poster yang diperlukan. Poster dilindungi daripada penyalinan yang tidak dibenarkan. Manual bercetak disertakan untuk membantu guru membuat persediaan untuk kelas.

Bantuan visual mengenai mekanik teknikal pada filem (slaid, folio, sepanduk kod)

Ketelusan kod, slaid, folio pada mekanik teknikal ialah alat bantu visual pada filem lutsinar yang bertujuan untuk demonstrasi menggunakan projektor atas (overhead projector). Folio yang disertakan diletakkan dalam sampul pelindung dan dikumpulkan dalam folder. Format helaian A4 (210 x 297 mm). Set terdiri daripada 110 helaian, dibahagikan kepada bahagian. Pesanan terpilih bahagian atau helaian individu daripada set adalah mungkin.

Poster dan jadual bercetak mengenai mekanik teknikal
Untuk menghias bilik darjah, kami menghasilkan tablet pada tapak tegar dan poster mengenai mekanik teknikal dalam sebarang saiz di atas kertas atau tapak polimer dengan elemen pengikat dan profil plastik bulat di sepanjang tepi atas dan bawah.

Senarai topik mengenai mekanik teknikal

1. Statik

1. Konsep kuasa
2. Konsep momen daya
3. Konsep pasangan kuasa
4. Pengiraan momen daya terhadap paksi
5. Persamaan keseimbangan
6. Aksiom pembebasan daripada sambungan
7. Aksiom pembebasan daripada sambungan (sambungan)
8. Aksiom pemejalan
9. Keseimbangan sistem mekanikal
10. Aksiom tindakan dan tindak balas
11. Sistem kuasa rata
12. Sistem kuasa rata. Kekuatan luaran dan dalaman. Contoh
13. Kaedah Ritter
14. Sistem kuasa ruang. Contoh
15. Sistem kuasa ruang. Sambungan contoh
16. Sistem daya penumpuan
17. Beban teragih
18. Beban teragih. Contoh
19. Geseran
20. Pusat graviti

2. Kinematik

21. Rangka rujukan. Kinematik sesuatu titik
22. Kelajuan mata
23. Pecutan mata
24. Gerakan translasi badan tegar
25. Pergerakan putaran jasad tegar
26. Pergerakan satah jasad tegar
27. Pergerakan satah jasad tegar. Contoh
28. Pergerakan titik kompleks

3. Dinamik

29. Dinamik sesuatu titik
30. Prinsip D'Alembert untuk sistem mekanikal
31. Daya Inersia Badan Tegar Sepenuhnya
32. Prinsip D'Alembert Contoh 1
33. Prinsip D'Alembert
34. Prinsip D'Alembert Contoh 3
35. Teorem tentang tenaga kinetik. Teorem kuasa
36. Teorem tentang tenaga kinetik. Teorem kerja
37. Teorem tentang tenaga kinetik. Tenaga kinetik pepejal
38. Teorem tentang tenaga kinetik. Tenaga potensi sistem mekanikal dalam medan graviti
39. Teorem Momentum

4. Kekuatan bahan

40. Model dan kaedah
41. Tekanan dan ketegangan
42. Undang-undang Hooke. Nisbah Poisson
43. Tekanan pada satu titik
44. Tegasan ricih maksimum
45. Hipotesis (teori) kekuatan
46. ​​Regangan dan Mampatan
47. Ketegangan - mampatan. Contoh
48. Konsep ketidakpastian statik
49. Ujian tegangan
50. Kekuatan di bawah beban berubah-ubah
51. Anjakan
52. Kilasan
53. Kilasan. Contoh
54. Ciri geometri bahagian rata
55. Ciri geometri bagi rajah termudah
56. Ciri geometri profil piawai
57. Bengkok
58. Bengkok. Contoh
59. Bengkok. Komen contohnya
60. Kekuatan bahan. Bengkok. Penentuan tegasan lentur
61. Kekuatan bahan. Bengkok. Pengiraan kekuatan
62. Formula Zhuravsky
63. Bengkok serong
64. Ketegangan sipi - mampatan
65. Regangan sipi. Contoh
66. Kestabilan rod termampat
67. Pengiraan tegasan biasa yang kritikal untuk kestabilan
68. Kestabilan rod. Contoh
69. Pengiraan spring silinder berpintal

5. Bahagian mesin

70. Sambungan rivet
71. Sambungan dikimpal
72. Sambungan dikimpal. Pengiraan kekuatan
73. Ukiran
74. Jenis benang dan sambungan berulir
75. Memaksa hubungan dalam benang
76. Paksa hubungan dalam sambungan pengikat
77. Muatkan dalam menyambung sambungan berulir
78. Pengiraan kekuatan sambungan berulir pengikat
79. Pengiraan sambungan berulir pengedap
80. Penghantaran kacang skru
81. Gear geseran
82. Pemacu rantai
83. Pemacu tali pinggang
84. Sambungan tetap boleh tanggal
85. Menghubungkan teorem
86. Gear
87. Penggearan involute
88. Parameter kontur asal
89. Penentuan bilangan minimum gigi
90. Parameter penggearan involute
91. Pengiraan reka bentuk transmisi gear tertutup
92. Statistik Stamina Asas
93. Penentuan parameter gear
94. Nisbah pertindihan gear
95. Gear taji heliks
96. Penggearan heliks. Pengiraan geometri
97. Penggearan heliks. Pengiraan beban
98. Gear serong. Geometri
99. Gear serong. Pengiraan usaha
100. Alat cacing. Geometri
101. Alat cacing. Analisis Daya
102. Gear planet
103. Syarat untuk memilih gigi gear planet
104. Kaedah Willis
105. Aci dan gandar
106. Aci. Pengiraan kekakuan
107. Gandingan. Klac
108. Gandingan. Klac terlampau
109. Galas bergolek. Definisi Beban
110. Pemilihan galas bergolek

KURSUS PENDEK KULIAH TENTANG DISIPLIN "ASAS MEKANIK TEKNIKAL"

Bahagian 1: Statik

Statik, aksiom statik. Sambungan, tindak balas sambungan, jenis sambungan.

Asas mekanik teori terdiri daripada tiga bahagian: Statik, asas kekuatan bahan, butiran mekanisme dan mesin.

Pergerakan mekanikal ialah perubahan dalam kedudukan badan atau titik dalam ruang mengikut masa.

Badan dianggap sebagai titik material, i.e. titik geometri dan keseluruhan jisim badan tertumpu pada titik ini.

Sistem ialah himpunan titik material yang pergerakan dan kedudukannya saling berkaitan.

Daya ialah kuantiti vektor, dan kesan daya pada jasad ditentukan oleh tiga faktor: 1) Nilai berangka, 2) arah, 3) titik aplikasi.

[F] – Newton – [H], Kg/s = 9.81 N = 10 N, KN = 1000 N,

MN = 1000000 N, 1Н = 0.1 Kg/s

Aksiom statik.

1Aksiom– (Mentakrifkan sistem daya seimbang): sistem daya yang dikenakan pada titik material adalah seimbang jika, di bawah pengaruhnya, titik itu berada dalam keadaan rehat relatif, atau bergerak secara rectilinear dan seragam.

Jika sistem daya yang seimbang bertindak ke atas jasad, maka jasad itu sama ada dalam keadaan rehat relatif, atau bergerak secara seragam dan rectilinear, atau berputar secara seragam mengelilingi paksi tetap.

2 Aksiom– (Menetapkan keadaan keseimbangan dua daya): dua daya yang sama dalam magnitud atau nilai berangka (F1=F2) digunakan pada jasad yang benar-benar tegar dan terarah

sepanjang satu garis lurus dalam arah yang bertentangan adalah saling seimbang.

Sistem daya ialah gabungan beberapa daya yang dikenakan pada titik atau jasad.

Sistem daya garis tindakan di mana ia berada dalam satah yang berbeza dipanggil ruang jika ia berada dalam satah yang sama, maka ia adalah rata. Sistem daya dengan garis tindakan yang bersilang pada satu titik dipanggil konvergen. Jika dua sistem daya yang diambil secara berasingan mempunyai kesan yang sama pada badan, maka ia adalah setara.

Akibat kepada aksiom 2.

Sebarang daya yang bertindak ke atas jasad boleh dipindahkan sepanjang garis tindakannya ke mana-mana titik jasad tanpa mengganggu keadaan mekanikalnya.

3Aksiom: (Asas untuk transformasi daya): tanpa mengganggu keadaan mekanikal jasad yang benar-benar tegar, sistem daya yang seimbang boleh digunakan padanya atau ditolak daripadanya.

Vektor yang boleh dipindahkan sepanjang garis tindakan mereka dipanggil gelongsor.

4 Aksiom– (Mentakrifkan peraturan untuk penambahan dua daya): paduan dua daya yang digunakan pada satu titik, digunakan pada titik ini, ialah pepenjuru segi empat selari yang dibina di atas daya ini.

- Daya terhasil =F1+F2 – Mengikut peraturan selari

Mengikut peraturan segitiga.

5 Aksiom– (Ia menetapkan bahawa dalam alam semula jadi tidak boleh ada tindakan daya unilateral) apabila badan berinteraksi, setiap tindakan sepadan dengan tindak balas yang sama dan berlawanan arah.

Sambungan dan reaksi mereka.

Badan dalam mekanik ialah: 1 percuma 2 tidak percuma.

Bebas - apabila badan tidak mengalami sebarang halangan untuk bergerak di angkasa ke mana-mana arah.

Tidak bebas - badan disambungkan ke badan lain yang mengehadkan pergerakannya.

Badan yang mengehadkan pergerakan badan dipanggil sambungan.

Apabila badan berinteraksi dengan sambungan, daya timbul; ia bertindak ke atas badan dari sisi sambungan dan dipanggil tindak balas sambungan.

Tindak balas sambungan sentiasa bertentangan dengan arah di mana sambungan menghalang pergerakan badan.

Jenis komunikasi.

1) Sambungan dalam bentuk satah licin tanpa geseran.

2) Komunikasi dalam bentuk sentuhan permukaan silinder atau sfera.

3) Sambungan dalam bentuk satah kasar.

Rn – daya berserenjang dengan satah. Rt – daya geseran.

R – tindak balas ikatan. R = Rn+Rt

4) Sambungan fleksibel: tali atau kabel.

5) Sambungan dalam bentuk batang lurus tegar dengan hujung berengsel.

6) Sambungan dilakukan oleh tepi sudut dihedral atau sokongan titik.

R1R2R3 – Serenjang dengan permukaan badan.

Sistem satah daya menumpu. Takrif geometri paduan. Unjuran daya ke atas paksi. Unjuran jumlah vektor pada paksi.

Daya dipanggil konvergen jika garis tindakannya bersilang pada satu titik.

Sistem satah daya - garis tindakan semua daya ini terletak pada satah yang sama.

Sistem spatial daya menumpu - garis tindakan semua daya ini terletak pada satah yang berbeza.

Daya penumpuan sentiasa boleh dipindahkan ke satu titik, i.e. pada titik persimpangan mereka di sepanjang garis tindakan.

F123=F1+F2+F3=

Paduan sentiasa diarahkan dari permulaan sebutan pertama hingga penghujung yang terakhir (anak panah dihalakan ke arah pusingan polihedron).

Jika, apabila membina poligon daya, penghujung daya terakhir bertepatan dengan permulaan yang pertama, maka paduan = 0, sistem berada dalam keseimbangan.

Tidak seimbang

seimbang.

Unjuran daya ke atas paksi.

Paksi ialah garis lurus yang arahnya ditetapkan.

Unjuran vektor ialah kuantiti skalar; ia ditentukan oleh segmen paksi yang dipotong oleh serenjang dengan paksi dari awal dan akhir vektor.

Unjuran vektor adalah positif jika ia bertepatan dengan arah paksi, dan negatif jika ia bertentangan dengan arah paksi.

Kesimpulan: Unjuran daya pada paksi koordinat = hasil darab modulus daya dan cos sudut antara vektor daya dan arah positif paksi.

Unjuran positif.

Unjuran negatif

Unjuran = o

Unjuran jumlah vektor pada paksi.

Boleh digunakan untuk menentukan modul dan

arah daya, jika unjurannya ke

paksi koordinat.

Kesimpulan: Unjuran hasil tambah vektor, atau paduan, pada setiap paksi adalah sama dengan jumlah algebra unjuran hasil tambah vektor pada paksi yang sama.

Tentukan magnitud dan arah daya jika unjurannya diketahui.


Jawapan: F=50H,

Fy-?F -?

Jawapan:

Bahagian 2. Kekuatan bahan (Sopromat).

Konsep asas dan hipotesis. Ubah bentuk. Kaedah bahagian.

Kekuatan bahan ialah sains kaedah pengiraan kejuruteraan untuk kekuatan, ketegaran dan kestabilan elemen struktur. Kekuatan - sifat badan untuk tidak runtuh di bawah pengaruh kuasa luar. Ketegaran ialah keupayaan badan untuk menukar dimensi dalam had tertentu semasa ubah bentuk. Kestabilan ialah keupayaan badan untuk mengekalkan keadaan keseimbangan asalnya selepas mengenakan beban. Matlamat sains (Sopromat) adalah untuk mencipta kaedah praktikal yang mudah untuk mengira elemen struktur yang paling biasa. Hipotesis dan andaian asas mengenai sifat bahan, beban dan sifat ubah bentuk.1) Hipotesis(Kehomogenan dan kelalaian). Apabila bahan benar-benar memenuhi badan, dan sifat-sifat bahan tidak bergantung pada saiz badan. 2) Hipotesis(Mengenai keanjalan ideal bahan). Keupayaan badan untuk memulihkan cerucuk kepada bentuk dan saiz asal selepas menghapuskan punca-punca yang menyebabkan ubah bentuk. 3) Hipotesis(Andaian hubungan linear antara ubah bentuk dan beban, Pelaksanaan hukum Hooke). Anjakan yang terhasil daripada ubah bentuk adalah berkadar terus dengan beban yang menyebabkannya. 4) Hipotesis(Bahagian pesawat). Keratan rentas rata dan normal pada paksi rasuk sebelum beban dikenakan padanya, dan kekal rata dan normal pada paksinya selepas ubah bentuk. 5) Hipotesis(Pada isotropi bahan). Sifat mekanikal bahan adalah sama dalam sebarang arah. 6) Hipotesis(Mengenai kekecilan ubah bentuk). Ubah bentuk badan adalah sangat kecil berbanding dengan dimensi yang tidak mempunyai kesan yang ketara pada kedudukan relatif beban. 7) Hipotesis (Prinsip kebebasan tindakan kuasa). 8) Hipotesis (Saint-Venant). Ubah bentuk badan yang jauh dari tempat penggunaan beban setara statik secara praktikalnya tidak bergantung pada sifat pengedarannya. Di bawah pengaruh daya luaran, jarak antara molekul berubah, daya dalaman timbul di dalam badan, yang mengatasi ubah bentuk dan cenderung mengembalikan zarah ke keadaan sebelumnya - daya elastik. Kaedah bahagian. Daya luaran yang dikenakan pada bahagian badan yang terputus mestilah seimbang dengan daya dalaman yang timbul dalam satah keratan ia menggantikan tindakan bahagian yang dibuang pada yang lain. Rod (rasuk) – Unsur struktur yang panjangnya jauh melebihi dimensi melintangnya. Plat atau Cengkerang - Apabila ketebalannya kecil berbanding dengan dua dimensi yang lain. Badan besar - ketiga-tiga saiz adalah lebih kurang sama. Keadaan keseimbangan.





NZ – Daya dalaman membujur. QX dan QY – Daya dalaman melintang. MX dan MY – Detik lentur. MZ - Tork. Apabila sistem satah daya bertindak pada rod, hanya tiga faktor daya boleh timbul dalam bahagiannya, ini adalah: MX - Momen lentur, QY - Daya melintang, NZ - Daya membujur. Persamaan keseimbangan. Paksi koordinat akan sentiasa menghalakan paksi Z di sepanjang paksi rod. Paksi X dan Y berada di sepanjang paksi tengah utama keratan rentasnya. Asal koordinat ialah pusat graviti bahagian.

Urutan tindakan untuk menentukan kuasa dalaman.

1) Lukis bahagian secara mental pada titik struktur yang menarik minat kita. 2) Buang salah satu bahagian yang dipotong dan pertimbangkan keseimbangan bahagian yang tinggal. 3) Buat persamaan keseimbangan dan tentukan daripadanya nilai dan arah faktor daya dalaman. Ketegangan paksi dan mampatan adalah daya dalaman dalam keratan rentas Mereka boleh ditutup dengan satu daya yang diarahkan sepanjang paksi rod. Regangan. Mampatan. Ricih - berlaku apabila dalam keratan rentas rod daya dalaman dikurangkan kepada satu, i.e. daya ricih Q. Kilasan – 1 faktor daya MZ berlaku. MZ=MK Lenturan tulen – Momen lentur MX atau MY berlaku. Untuk mengira elemen struktur untuk kekuatan, ketegaran, kestabilan, pertama sekali, adalah perlu (menggunakan kaedah bahagian) untuk menentukan kejadian faktor daya dalaman.

pengenalan

Mekanik teori adalah salah satu disiplin saintifik umum asas yang paling penting. Ia memainkan peranan penting dalam latihan jurutera dari mana-mana pengkhususan. Disiplin kejuruteraan am adalah berdasarkan hasil mekanik teori: kekuatan bahan, bahagian mesin, teori mekanisme dan mesin, dan lain-lain.

Tugas utama mekanik teori ialah kajian pergerakan badan material di bawah pengaruh kuasa. Tugas khusus yang penting ialah mengkaji keseimbangan badan di bawah pengaruh daya.

Kursus kuliah. Mekanik teori

    Struktur mekanik teori. Asas statik

    Keadaan keseimbangan untuk sistem daya sewenang-wenangnya.

    Persamaan keseimbangan untuk jasad tegar.

    Sistem kuasa rata.

    Kes-kes khas keseimbangan badan tegar.

    Masalah keseimbangan untuk rasuk.

    Penentuan daya dalaman dalam struktur rod.

    Asas kinematik titik.

    Koordinat semulajadi.

    Formula Euler.

    Taburan pecutan titik jasad tegar.

    Pergerakan translasi dan putaran.

    Pergerakan satah-selari.

    Pergerakan titik kompleks.

    Asas dinamik titik.

    Persamaan pembezaan gerakan titik.

    Jenis medan daya tertentu.

    Asas dinamik sistem mata.

    Teorem am mengenai dinamik sistem mata.

    Dinamik pergerakan putaran badan.

    Dobronravov V.V., Nikitin N.N. Kursus mekanik teori. M., Sekolah Tinggi, 1983.

    Butenin N.V., Lunts Ya.L., Merkin D.R. Kursus mekanik teori, bahagian 1 dan 2. M., Sekolah Tinggi, 1971.

    Petkevich V.V. Mekanik teori. M., Nauka, 1981.

    Koleksi tugasan untuk kerja kursus dalam mekanik teori. Ed. A.A. Yablonsky. M., Sekolah Tinggi, 1985.

Kuliah 1. Struktur mekanik teori. Asas statik

Dalam mekanik teori, pergerakan badan berbanding dengan badan lain, yang merupakan sistem rujukan fizikal, dikaji.

Mekanik membolehkan bukan sahaja untuk menerangkan, tetapi juga untuk meramalkan pergerakan badan, mewujudkan hubungan sebab akibat dalam julat fenomena tertentu yang sangat luas.

Model abstrak asas badan sebenar:

    titik material – mempunyai jisim, tetapi tiada saiz;

    badan yang benar-benar tegar – isipadu dimensi terhingga, diisi sepenuhnya dengan bahan, dan jarak antara mana-mana dua titik medium yang mengisi isipadu tidak berubah semasa pergerakan;

    medium boleh ubah bentuk berterusan – mengisi volum terhingga atau ruang tanpa had; jarak antara titik dalam medium tersebut boleh berbeza-beza.

Daripada jumlah ini, sistem:

Sistem mata bahan bebas;

Sistem bersambung;

Badan yang benar-benar pepejal dengan rongga yang dipenuhi dengan cecair, dsb.

"Merosot" model:

Batang nipis tak terhingga;

Plat nipis tak terhingga;

Batang dan benang tanpa berat yang menyambungkan mata bahan, dsb.

Dari pengalaman: fenomena mekanikal berlaku secara berbeza di tempat yang berbeza dalam sistem rujukan fizikal. Sifat ini ialah heterogeniti ruang yang ditentukan oleh sistem rujukan fizikal. Di sini, heterogeniti difahami sebagai pergantungan sifat kejadian fenomena pada tempat di mana kita memerhati fenomena ini.

Sifat lain ialah anisotropi (bukan isotropi), pergerakan badan berbanding sistem rujukan fizikal boleh berbeza bergantung pada arah. Contoh: aliran sungai di sepanjang meridian (dari utara ke selatan - Volga); penerbangan peluru, pendulum Foucault.

Sifat-sifat sistem rujukan (ketidakhomogenan dan anisotropi) menyukarkan untuk memerhati pergerakan sesuatu jasad.

Secara praktikalnya bebas daripada ini - geosentrik sistem: pusat sistem berada di tengah-tengah Bumi dan sistem tidak berputar berbanding bintang "tetap"). Sistem geosentrik adalah mudah untuk mengira pergerakan di Bumi.

Untuk mekanik cakerawala(untuk badan sistem suria): bingkai rujukan heliosentrik yang bergerak dengan pusat jisim Sistem Suria dan tidak berputar berbanding bintang "tetap". Untuk sistem ini belum ditemui heterogeniti dan anisotropi ruang

berkaitan dengan fenomena mekanikal.

Jadi, abstrak diperkenalkan inersia kerangka rujukan yang ruang adalah homogen dan isotropik berkaitan dengan fenomena mekanikal.

Bingkai rujukan inersia- pergerakannya sendiri tidak dapat dikesan oleh mana-mana eksperimen mekanikal. Percubaan pemikiran: "satu titik sahaja di seluruh dunia" (terpencil) sama ada dalam keadaan rehat atau bergerak dalam garis lurus dan seragam.

Semua sistem rujukan yang bergerak relatif kepada yang asal secara rectilinear dan seragam akan menjadi inersia. Ini membolehkan pengenalan sistem koordinat Cartesan bersatu. Ruang sedemikian dipanggil Euclidean.

Perjanjian konvensional - ambil sistem koordinat yang betul (Rajah 1).

DALAM masa– dalam mekanik klasik (bukan relativistik). secara mutlak, sama untuk semua sistem rujukan, iaitu, momen awal adalah sewenang-wenangnya. Berbeza dengan mekanik relativistik, di mana prinsip relativiti digunakan.

Keadaan pergerakan sistem pada masa t ditentukan oleh koordinat dan halaju titik pada masa ini.

Badan sebenar berinteraksi dan timbul daya yang mengubah keadaan gerakan sistem. Ini adalah intipati mekanik teori.

Bagaimanakah mekanik teori dikaji?

    Doktrin keseimbangan set badan kerangka rujukan tertentu - bahagian statik.

    Bab kinematik: sebahagian daripada mekanik di mana kebergantungan antara kuantiti yang mencirikan keadaan gerakan sistem dikaji, tetapi sebab yang menyebabkan perubahan dalam keadaan gerakan tidak dipertimbangkan.

Selepas ini, kita akan mempertimbangkan pengaruh kuasa [BAHAGIAN UTAMA].

    Bab dinamik: sebahagian daripada mekanik yang memperkatakan pengaruh daya ke atas keadaan pergerakan sistem objek material.

Prinsip untuk membina hidangan utama - dinamik:

1) berdasarkan sistem aksiom (berdasarkan pengalaman, pemerhatian);

Sentiasa - kawalan kejam terhadap amalan. Tanda sains tepat – kehadiran logik dalaman (tanpa itu - satu set resipi yang tidak berkaitan)!

Statik dipanggil bahagian mekanik di mana syarat-syarat dikaji bahawa daya yang bertindak pada sistem titik material mesti dipenuhi agar sistem berada dalam keseimbangan, dan syarat untuk kesetaraan sistem daya.

Masalah keseimbangan dalam statik asas akan dipertimbangkan menggunakan kaedah geometri secara eksklusif berdasarkan sifat vektor. Pendekatan ini digunakan dalam statik geometri(berbeza dengan statik analitik, yang tidak dipertimbangkan di sini).

Kedudukan pelbagai badan material akan dikaitkan dengan sistem koordinat, yang akan kami ambil sebagai pegun.

Model badan material yang ideal:

1) titik bahan - titik geometri dengan jisim.

2) badan yang benar-benar tegar ialah koleksi mata material, jarak antaranya tidak boleh diubah oleh sebarang tindakan.

Dengan kuasa kita akan memanggil sebab objektif yang merupakan hasil interaksi objek material, yang mampu menyebabkan pergerakan badan dari keadaan rehat atau mengubah pergerakan sedia ada yang terakhir.

Memandangkan daya ditentukan oleh pergerakan yang ditimbulkannya, ia juga mempunyai sifat relatif, bergantung pada pilihan sistem rujukan.

Persoalan sifat kuasa dipertimbangkan dalam fizik.

Sistem titik material berada dalam keseimbangan jika, dalam keadaan diam, ia tidak menerima sebarang pergerakan daripada daya yang bertindak ke atasnya.

Dari pengalaman seharian: daya mempunyai sifat vektor, iaitu, magnitud, arah, garis tindakan, titik aplikasi. Keadaan keseimbangan daya yang bertindak pada jasad tegar dikurangkan kepada sifat sistem vektor.

Merumuskan pengalaman mempelajari undang-undang fizik alam, Galileo dan Newton merumuskan undang-undang asas mekanik, yang boleh dianggap sebagai aksiom mekanik, kerana mereka mempunyai adalah berdasarkan fakta eksperimen.

Aksiom 1. Tindakan beberapa daya pada titik jasad tegar adalah bersamaan dengan tindakan satu daya terhasil dibina mengikut peraturan penambahan vektor (Rajah 2).

Akibat. Daya yang dikenakan pada titik pada jasad tegar bertambah mengikut peraturan selari.

Aksiom 2. Dua daya dikenakan pada jasad tegar saling seimbang jika dan hanya jika saiznya sama, diarahkan ke arah yang bertentangan dan terletak pada garis lurus yang sama.

Aksiom 3. Tindakan sistem daya pada jasad tegar tidak akan berubah jika tambah pada sistem ini atau buang daripadanya dua daya yang sama magnitud, diarahkan ke arah yang bertentangan dan terletak pada garis lurus yang sama.

Akibat. Daya yang bertindak pada titik jasad tegar boleh dipindahkan sepanjang garis tindakan daya tanpa mengubah keseimbangan (iaitu, daya ialah vektor gelongsor, Rajah 3)

1) Aktif - mencipta atau mampu mencipta pergerakan badan yang tegar. Contohnya, daya berat.

2) Pasif - jangan buat pergerakan, tetapi hadkan pergerakan badan yang kukuh, menghalang pergerakan. Contohnya, daya tegangan benang yang tidak boleh dipanjangkan (Rajah 4).

Aksiom 4. Tindakan satu jasad pada satu saat adalah sama dan bertentangan dengan tindakan jasad kedua ini pada yang pertama ( tindakan sama dengan tindak balas).

Kami akan memanggil keadaan geometri yang mengehadkan pergerakan mata sambungan.

Syarat komunikasi: contohnya,

- batang panjang tidak langsung l.

- benang fleksibel tidak boleh renggang sepanjang l.

Daya yang disebabkan oleh sambungan dan menghalang pergerakan dipanggil daya tindak balas.

Aksiom 5. Sambungan yang dikenakan pada sistem titik material boleh digantikan dengan daya tindak balas, tindakannya bersamaan dengan tindakan sambungan.

Apabila daya pasif tidak dapat mengimbangi tindakan daya aktif, pergerakan bermula.

Dua masalah statik tertentu

1. Sistem daya menumpu yang bertindak ke atas jasad tegar

Sistem daya penumpuan dipanggil sistem daya sedemikian, garis tindakan yang bersilang pada satu titik, yang sentiasa boleh diambil sebagai asal koordinat (Rajah 5).

Unjuran hasil:

;

;

.

Jika , maka daya menyebabkan pergerakan jasad tegar itu.

Keadaan keseimbangan untuk sistem daya penumpuan:

2. Imbangan tiga daya

Jika tiga daya bertindak pada jasad tegar, dan garis tindakan dua daya bersilang pada satu titik A, keseimbangan adalah mungkin jika dan hanya jika garis tindakan daya ketiga juga melalui titik A, dan daya itu sendiri adalah sama magnitud dan bertentangan arah dengan jumlah (Gamb. 6).

Contoh:

Momen daya terhadap titik O mari kita takrifkannya sebagai vektor, dalam saiz sama dengan dua kali luas segi tiga, tapaknya ialah vektor daya dengan bucu pada titik O tertentu; arah– ortogon kepada satah segitiga berkenaan dalam arah dari mana putaran yang dihasilkan oleh daya di sekeliling titik O kelihatan lawan jam. ialah momen bagi vektor gelongsor dan ialah vektor percuma(Gamb.9).

Jadi: atau

,

di mana ;;.

Di mana F ialah modulus daya, h ialah bahu (jarak dari titik ke arah daya).

Momen daya terhadap paksi ialah nilai algebra bagi unjuran pada paksi ini bagi vektor momen daya relatif kepada titik sembarangan O yang diambil pada paksi (Gamb. 10).

Ini adalah skalar bebas daripada pilihan titik. Sesungguhnya, mari kita luaskan :|| dan dalam kapal terbang.

Mengenai detik: biarkan O 1 menjadi titik persilangan dengan satah. Kemudian:

a) dari - saat => unjuran = 0.

b) dari - saat bersama => ialah unjuran.

Jadi, momen tentang paksi ialah momen komponen daya dalam satah berserenjang dengan paksi berbanding dengan titik persilangan satah dan paksi.

Teorem Varignon untuk sistem daya menumpu:

Momen daya paduan untuk sistem daya penumpuan relatif kepada titik arbitrari A adalah sama dengan jumlah momen semua daya komponen berbanding dengan titik A yang sama (Rajah 11).

Bukti dalam teori vektor penumpu.

Penjelasan: penambahan daya mengikut peraturan selari => daya yang terhasil memberikan jumlah momen.

Soalan kawalan:

1. Namakan model utama jasad sebenar dalam mekanik teori.

2. Merumus aksiom statik.

3. Apakah yang dipanggil momen daya terhadap sesuatu titik?

Kuliah 2. Keadaan keseimbangan untuk sistem daya sewenang-wenangnya

Daripada aksiom asas statik, operasi asas pada daya berikut:

1) daya boleh dipindahkan sepanjang garis tindakan;

2) daya yang garis tindakannya bersilang boleh ditambah mengikut peraturan selari (mengikut peraturan penambahan vektor);

3) kepada sistem daya yang bertindak pada jasad tegar, anda sentiasa boleh menambah dua daya, sama besarnya, terletak pada garis lurus yang sama dan diarahkan ke arah yang bertentangan.

Operasi asas tidak mengubah keadaan mekanikal sistem.

Mari kita panggil dua sistem kuasa bersamaan, jika satu daripada yang lain boleh diperoleh menggunakan operasi asas (seperti dalam teori vektor gelongsor).

Sistem dua daya selari, sama magnitud dan diarahkan ke arah yang bertentangan, dipanggil beberapa kekuatan(Gamb. 12).

Detik beberapa kuasa- saiz vektor yang sama dengan luas segi empat selari yang dibina pada vektor pasangan, dan diarahkan secara ortogon ke satah pasangan dalam arah dari mana putaran yang diberikan oleh vektor pasangan itu dilihat berlaku mengikut lawan jam .

, iaitu, momen daya relatif kepada titik B.

Sepasang daya dicirikan sepenuhnya oleh momennya.

Sepasang daya boleh dipindahkan melalui operasi asas ke mana-mana satah selari dengan satah pasangan itu; menukar magnitud daya pasangan dalam perkadaran songsang kepada bahu pasangan.

Pasangan daya boleh ditambah, dan momen pasangan daya ditambah mengikut peraturan penambahan vektor (bebas).

Membawa sistem daya yang bertindak pada jasad tegar ke titik sewenang-wenangnya (pusat pengurangan)- bermaksud menggantikan sistem semasa dengan yang lebih mudah: sistem tiga daya, satu daripadanya melalui titik yang telah ditetapkan, dan dua lagi mewakili pasangan.

Ia boleh dibuktikan menggunakan operasi asas (Rajah 13).

Sistem daya menumpu dan sistem pasangan daya.

- daya terhasil.

Pasangan terhasil.

Itu yang perlu ditunjukkan.

Dua sistem kuasa kehendak bersamaan jika dan hanya jika kedua-dua sistem dikurangkan kepada satu daya paduan dan satu pasangan paduan, iaitu apabila syarat dipenuhi:

Kes umum keseimbangan sistem daya yang bertindak ke atas jasad tegar

Mari kita kurangkan sistem daya kepada (Rajah 14):

Daya terhasil melalui asal;

Pasangan yang terhasil, lebih-lebih lagi, melalui titik O.

Iaitu, mereka membawa kepada dan - dua daya, satu daripadanya melalui titik O tertentu.

Keseimbangan, jika dua pada garis lurus yang sama adalah sama dan bertentangan arah (aksiom 2).

Kemudian ia melalui titik O, iaitu.

Jadi, syarat am untuk keseimbangan badan pepejal:

Syarat ini sah untuk titik sewenang-wenangnya dalam ruang.

Soalan kawalan:

1. Senaraikan operasi asas pada daya.

2. Apakah sistem daya yang dipanggil setara?

3. Tuliskan syarat am bagi keseimbangan jasad tegar.

Kuliah 3. Persamaan keseimbangan untuk jasad tegar

Biarkan O ialah asal koordinat; – daya paduan; – momen pasangan paduan. Biarkan titik O1 menjadi pusat pengurangan baharu (Rajah 15).

Sistem kuasa baharu:

Apabila titik pengurangan berubah, => hanya berubah (dalam satu arah dengan satu tanda, dalam arah yang lain dengan yang lain). Maksudnya: garisan sepadan

Secara analitikal: (kolineariti vektor)

; koordinat titik O1.

Ini adalah persamaan garis lurus, untuk semua titik yang arah vektor yang terhasil bertepatan dengan arah momen pasangan yang terhasil - garis lurus dipanggil dinamo.

Jika dinamik => pada paksi, maka sistem itu bersamaan dengan satu daya paduan, yang dipanggil daya paduan sistem. Pada masa yang sama, sentiasa, iaitu.

Empat kes membawa kekuatan:

1.) ;- dinamisme.

2.) ;- terhasil.

3.);- sepasang.

4.) ;- baki.

Dua persamaan keseimbangan vektor: vektor utama dan momen utama adalah sama dengan sifar,.

Atau enam persamaan skalar dalam unjuran pada paksi koordinat Cartes:

di sini:

Kerumitan jenis persamaan bergantung pada pilihan titik pengurangan => kemahiran kalkulator.

Mencari keadaan keseimbangan bagi sistem jasad pepejal dalam interaksi<=>masalah keseimbangan setiap jasad secara berasingan, dan jasad itu diambil tindakan oleh daya luaran dan daya dalaman (interaksi jasad pada titik sentuhan dengan daya yang sama dan berlawanan arah - aksiom IV, Rajah 17).

Marilah kita memilih untuk semua badan sistem satu pusat penambahan. Kemudian untuk setiap badan dengan nombor keadaan keseimbangan:

, , (= 1, 2, …, k)

di mana , ialah daya dan momen terhasil daripada pasangan semua daya, kecuali tindak balas dalaman.

Daya dan momen yang terhasil daripada pasangan daya tindak balas dalaman yang terhasil.

Menjumlahkan secara formal dengan dan mengambil kira aksiom IV

kita mendapatkan syarat yang diperlukan untuk keseimbangan badan pepejal:

,

Contoh.

Keseimbangan: = ?

Soalan kawalan:

1. Namakan semua kes membawa sistem daya ke satu titik.

2. Apakah itu dinamisme?

3. Merumuskan syarat-syarat yang diperlukan untuk keseimbangan sistem jasad pepejal.

Kuliah 4. Sistem daya rata

Kes khas penyampaian umum masalah.

Biarkan semua kuasa bertindak terletak pada satah yang sama - sebagai contoh, helaian. Mari kita pilih titik O sebagai pusat pengurangan - dalam satah yang sama. Kami memperoleh daya yang terhasil dan stim yang terhasil dalam satah yang sama, iaitu (Rajah 19)

Komen.

Sistem ini boleh dikurangkan kepada satu daya paduan.

Keadaan keseimbangan:

atau skalar:

Sangat biasa dalam aplikasi seperti kekuatan bahan.

Contoh.

Dengan geseran bola di papan dan di atas kapal terbang. Keadaan keseimbangan: = ?

Masalah keseimbangan jasad tegar tidak bebas.

Badan tegar yang pergerakannya dikekang oleh ikatan dipanggil tidak bebas. Sebagai contoh, badan lain, pengikat berengsel.

Apabila menentukan keadaan keseimbangan: jasad tidak bebas boleh dianggap sebagai bebas, menggantikan ikatan dengan daya tindak balas yang tidak diketahui.

Contoh.

Soalan kawalan:

1. Apakah yang dipanggil sistem satah daya?

2. Tuliskan keadaan keseimbangan bagi sistem daya satah.

3. Jasad pepejal manakah yang dipanggil tidak bebas?

Kuliah 5. Kes-kes khas keseimbangan badan tegar

Teorem. Tiga daya mengimbangi jasad tegar hanya jika semuanya terletak pada satah yang sama.

Bukti.

Marilah kita memilih satu titik pada garis tindakan daya ketiga sebagai titik pengurangan. Kemudian (Gamb. 22)

Iaitu, satah S1 dan S2 bertepatan, dan untuk mana-mana titik pada paksi daya, dsb. (Lebih mudah: dalam pesawat hanya ada untuk mengimbangi).

Topik Bil 1. STATIK BADAN PEPEJAL

Konsep asas dan aksiom statik

Subjek statik.Statik dipanggil cabang mekanik di mana undang-undang penambahan daya dan keadaan keseimbangan badan material di bawah pengaruh daya dikaji.

Dengan keseimbangan kita akan memahami keadaan seluruh badan dalam hubungannya dengan badan material lain. Sekiranya badan yang berkaitan dengan keseimbangan yang dikaji boleh dianggap tidak bergerak, maka keseimbangan secara konvensional dipanggil mutlak, dan sebaliknya - relatif. Dalam statik kita hanya akan mengkaji apa yang dipanggil keseimbangan mutlak badan. Dalam pengiraan kejuruteraan praktikal, keseimbangan boleh dianggap mutlak berhubung dengan Bumi atau badan yang bersambung tegar dengan Bumi. Kesahan kenyataan ini akan dibuktikan dalam dinamik, di mana konsep keseimbangan mutlak boleh ditakrifkan dengan lebih tegas. Persoalan keseimbangan relatif badan juga akan dipertimbangkan di sana.

Keadaan keseimbangan badan bergantung dengan ketara sama ada jasad itu pepejal, cecair atau gas. Keseimbangan badan cecair dan gas dikaji dalam kursus hidrostatik dan aerostatik. Dalam kursus mekanik am, hanya masalah keseimbangan badan tegar yang biasanya dipertimbangkan.

Semua badan pepejal yang terdapat di alam semula jadi, di bawah pengaruh pengaruh luar, mengubah bentuknya (ubah bentuk) kepada satu darjah atau yang lain. Magnitud ubah bentuk ini bergantung pada bahan jasad, bentuk dan saiz geometrinya, dan pada beban bertindak. Untuk memastikan kekuatan pelbagai struktur dan struktur kejuruteraan, bahan dan dimensi bahagiannya dipilih supaya ubah bentuk di bawah beban sedia ada cukup kecil. Akibatnya, apabila mengkaji keadaan keseimbangan am, agak boleh diterima untuk mengabaikan ubah bentuk kecil badan pepejal yang sepadan dan menganggapnya sebagai tidak boleh ubah bentuk atau benar-benar pepejal.

Badan yang mantap Jasad dipanggil jarak antara mana-mana dua titik yang sentiasa kekal malar.

Agar jasad pepejal berada dalam keseimbangan (diam) di bawah pengaruh sistem daya tertentu, daya ini perlu memenuhi keperluan tertentu. keadaan keseimbangan sistem kuasa ini. Mencari keadaan ini adalah salah satu masalah utama statik. Tetapi untuk mencari keadaan keseimbangan untuk pelbagai sistem daya, serta untuk menyelesaikan beberapa masalah lain dalam mekanik, ternyata perlu untuk dapat menjumlahkan daya yang bertindak pada jasad pepejal, menggantikan tindakan satu sistem daya dengan sistem lain dan, khususnya, mengurangkan sistem daya yang diberikan kepada bentuk yang paling mudah. Oleh itu, dalam statik badan tegar dua masalah utama berikut dipertimbangkan:

1) penambahan daya dan pengurangan sistem daya yang bertindak pada jasad pepejal kepada bentuk termudahnya;

2) penentuan keadaan keseimbangan bagi sistem daya yang bertindak pada jasad pepejal.

Paksa. Keadaan keseimbangan atau pergerakan jasad tertentu bergantung pada sifat interaksi mekanikalnya dengan jasad lain, i.e. daripada tekanan, tarikan atau tolakan yang dialami oleh badan tertentu akibat daripada interaksi ini. Kuantiti yang merupakan ukuran kuantitatif interaksi mekanikaltindakan badan material dipanggil daya dalam mekanik.

Kuantiti yang dipertimbangkan dalam mekanik boleh dibahagikan kepada skalar, i.e. mereka yang dicirikan sepenuhnya oleh nilai berangka mereka, dan yang vektor, i.e. mereka yang, sebagai tambahan kepada nilai berangkanya, juga dicirikan oleh arah dalam ruang.

Daya ialah kuantiti vektor. Kesannya pada badan ditentukan oleh: 1) nilai berangka atau modul kekuatan, 2) arahniya kekuatan, 3) titik permohonan kekuatan.

Arah dan titik penggunaan daya bergantung pada sifat interaksi jasad dan kedudukan relatifnya. Contohnya, daya graviti yang bertindak ke atas jasad diarahkan menegak ke bawah. Daya tekanan dua bola licin yang ditekan antara satu sama lain diarahkan normal ke permukaan bola pada titik sentuhannya dan dikenakan pada titik ini, dsb.

Secara grafik, daya diwakili oleh segmen terarah (dengan anak panah). Panjang segmen ini (AB dalam Rajah. 1) menyatakan modulus daya pada skala yang dipilih, arah segmen sepadan dengan arah daya, permulaannya (titik A dalam Rajah. 1) biasanya bertepatan dengan titik penggunaan daya. Kadang-kadang adalah mudah untuk menggambarkan daya sedemikian rupa sehingga titik aplikasi adalah penghujungnya - hujung anak panah (seperti dalam Rajah 4 V). Lurus DE, sepanjang mana daya diarahkan dipanggil garis tindakan pasukan. Kekuatan diwakili oleh huruf F . Modul daya ditunjukkan oleh bar menegak "di sisi" vektor. Sistem kuasa dipanggil satu set daya yang bertindak pada beberapa jasad yang benar-benar tegar.

Definisi asas:

    Jasad yang tidak bercantum dengan jasad lain, yang mana sebarang pergerakan di angkasa boleh disampaikan dari kedudukan tertentu, dipanggil percuma.

    Jika jasad tegar bebas di bawah pengaruh sistem daya tertentu boleh diam, maka sistem daya sedemikian dipanggil seimbang.

    Jika satu sistem daya yang bertindak pada jasad tegar bebas boleh digantikan dengan sistem lain tanpa mengubah keadaan rehat atau pergerakan di mana jasad itu berada, maka dua sistem daya tersebut dipanggil bersamaan.

    Jika sistem daya yang diberikan bersamaan dengan satu daya, maka daya ini dipanggil terhasil sistem kuasa ini. Oleh itu, terhasil - inilah kuasa yang mampu menggantikannyatindakan sistem daya yang diberikan pada jasad tegar.

Daya yang sama dengan paduan dalam magnitud, bertentangan terus dengannya dalam arah dan bertindak di sepanjang garis lurus yang sama dipanggil mengimbangi dengan paksaan.

    Daya yang bertindak pada jasad pepejal boleh dibahagikan kepada luaran dan dalaman. Luaran ialah daya yang bertindak ke atas zarah jasad tertentu daripada jasad bahan lain. Dalaman ialah daya yang digunakan oleh zarah-zarah badan tertentu bertindak antara satu sama lain.

    Daya yang dikenakan pada jasad pada mana-mana satu titik dipanggil fokus. Daya yang bertindak pada semua titik isipadu tertentu atau bahagian tertentu permukaan badan dipanggil pergaduhandibahagikan.

Konsep daya tertumpu adalah bersyarat, kerana hampir mustahil untuk menggunakan daya pada jasad pada satu titik. Daya yang kita anggap dalam mekanik sebagai tertumpu pada asasnya adalah hasil daripada sistem daya teragih tertentu.

Khususnya, daya graviti yang bertindak ke atas jasad pepejal tertentu, biasanya dipertimbangkan dalam mekanik, adalah paduan daya graviti zarahnya. Garis tindakan paduan ini melalui satu titik yang dipanggil pusat graviti badan.

Aksiom statik. Semua teorem dan persamaan statik diperoleh daripada beberapa peruntukan awal, diterima tanpa bukti matematik dan dipanggil aksiom atau prinsip statik. Aksiom statik adalah hasil generalisasi pelbagai eksperimen dan pemerhatian ke atas imbangan dan pergerakan jasad, berulang kali disahkan oleh amalan. Sebahagian daripada aksiom ini adalah akibat daripada undang-undang asas mekanik.

Aksiom 1. Jika benar-benar percumajasad tegar tertakluk kepada dua daya, maka jasad itu bolehboleh berada dalam keseimbangan jika dan sahajaapabila daya ini sama besarnya (F 1 = F 2 ) dan diarahkansepanjang satu garis lurus dalam arah yang bertentangan(Gamb. 2).

Aksiom 1 mentakrifkan sistem keseimbangan termudah bagi daya, kerana pengalaman menunjukkan bahawa jasad bebas yang hanya satu daya bertindak tidak boleh berada dalam keseimbangan.

A
Xioma 2.
Tindakan sistem daya yang diberikan pada jasad yang benar-benar tegar tidak akan berubah jika sistem daya yang seimbang ditambah atau ditolak daripadanya.

Aksiom ini menyatakan bahawa dua sistem daya yang berbeza dengan sistem seimbang adalah setara antara satu sama lain.

Akibat aksiom pertama dan kedua. Titik penggunaan daya yang bertindak pada jasad yang benar-benar tegar boleh dipindahkan sepanjang garis tindakannya ke mana-mana titik jasad yang lain.

Malah, biarkan daya F dikenakan pada titik A bertindak pada jasad tegar (Rajah 3). Mari kita ambil titik B sewenang-wenangnya pada garis tindakan daya ini dan gunakan dua daya seimbang F1 dan F2 padanya, supaya Fl = F, F2 = - F. Ini tidak akan mengubah tindakan daya F pada badan. Tetapi daya F dan F2, menurut aksiom 1, juga membentuk sistem seimbang yang boleh ditolak. Akibatnya, hanya satu daya Fl akan bertindak pada badan, sama dengan F, tetapi dikenakan pada titik B.

Oleh itu, vektor yang mewakili daya F boleh dianggap digunakan pada mana-mana titik di sepanjang garis tindakan daya (vektor sedemikian dipanggil gelongsor).

Keputusan yang diperoleh hanya sah untuk daya yang bertindak pada jasad yang benar-benar tegar. Dalam pengiraan kejuruteraan, keputusan ini hanya boleh digunakan apabila tindakan luar daya pada struktur tertentu dikaji, i.e. apabila keadaan keseimbangan am struktur ditentukan.

N

Sebagai contoh, ditunjukkan dalam (Rajah 4a), rod AB akan berada dalam keseimbangan jika F1 = F2. Apabila kedua-dua daya dipindahkan ke satu titik DENGAN rod (Rajah 4, b), atau apabila memindahkan daya F1 ke titik B, dan memaksa F2 ke titik A (Rajah 4, c), keseimbangan tidak terganggu. Walau bagaimanapun, tindakan dalaman kuasa-kuasa ini dalam setiap kes yang dipertimbangkan akan berbeza. Dalam kes pertama, rod diregangkan di bawah tindakan daya yang dikenakan, dalam kes kedua ia tidak ditekankan, dan dalam kes ketiga rod akan dimampatkan.

A

Aksiom 3 (paralelogram bagi aksiom daya). Dua kuasadigunakan pada badan pada satu titik mempunyai paduan,diwakili oleh pepenjuru segi empat selari yang dibina di atas daya-daya ini. vektor KEPADA, sama dengan pepenjuru segi empat selari yang dibina pada vektor F 1 Dan F 2 (Rajah 5), dipanggil jumlah geometri bagi vektor F 1 Dan F 2 :

Oleh itu, aksiom 3 juga boleh rumuskan dengan cara ini: terhasil dua daya yang dikenakan pada jasad pada satu titik adalah sama dengan geomet ric (vektor) jumlah daya ini dan digunakan dalam yang sama titik.

Aksiom 4. Dua badan material sentiasa bertindak bersamaantara satu sama lain dengan daya yang sama magnitud dan diarahkan sepanjangsatu garis lurus dalam arah yang bertentangan(secara ringkas: tindakan sama dengan tindak balas).

Z

Undang-undang kesamaan tindakan dan tindak balas adalah salah satu daripada undang-undang asas mekanik. Ia berikutan daripada ini bahawa jika badan A menjejaskan badan DALAM dengan kekerasan F, kemudian pada masa yang sama badan DALAM menjejaskan badan A dengan kekerasan F = -F(Gamb. 6). Walau bagaimanapun, pasukan F Dan F" tidak membentuk sistem daya yang seimbang, kerana ia digunakan pada badan yang berbeza.

Harta kuasa dalaman. Menurut aksiom 4, mana-mana dua zarah jasad pepejal akan bertindak antara satu sama lain dengan magnitud yang sama dan daya arah bertentangan. Oleh kerana, apabila mengkaji keadaan umum keseimbangan, badan boleh dianggap sebagai pepejal mutlak, maka (menurut aksiom 1) semua daya dalaman di bawah keadaan ini membentuk sistem yang seimbang, yang (menurut aksiom 2) boleh dibuang. Akibatnya, apabila mengkaji keadaan umum keseimbangan, adalah perlu untuk mengambil kira hanya daya luaran yang bertindak pada jasad pepejal tertentu atau struktur tertentu.

Aksiom 5 (prinsip pemejalan). Jika ada perubahanbadan yang fleksibel (boleh berubah bentuk) di bawah pengaruh sistem daya tertentuberada dalam keseimbangan, maka keseimbangan akan kekal walaupunbadan akan mengeras (menjadi benar-benar pepejal).

Pernyataan yang dinyatakan dalam aksiom ini adalah jelas. Sebagai contoh, jelas bahawa keseimbangan rantai tidak boleh diganggu jika pautannya dikimpal bersama; imbangan benang fleksibel tidak akan terganggu jika ia bertukar menjadi batang tegar melengkung, dsb. Oleh kerana sistem daya yang sama bertindak ke atas jasad yang diam sebelum dan selepas pemejalan, aksiom 5 juga boleh dinyatakan dalam bentuk lain: dalam keseimbangan, daya yang bertindak ke atas sebarang pembolehubah (ubah bentukboleh direalisasikan) badan, memenuhi syarat yang sama seperti untukbadan yang benar-benar pepejal; walau bagaimanapun, untuk badan yang boleh diubah inisyarat, walaupun perlu, mungkin tidak mencukupi. Sebagai contoh, untuk keseimbangan benang fleksibel di bawah tindakan dua daya yang dikenakan pada hujungnya, syarat yang sama diperlukan seperti rod tegar (daya mestilah sama dalam magnitud dan diarahkan sepanjang benang dalam arah yang berbeza). Tetapi syarat-syarat ini tidak akan mencukupi. Untuk benang menjadi seimbang, ia juga dikehendaki bahawa daya yang dikenakan adalah tegangan, i.e. diarahkan seperti dalam Rajah. 4a.

Prinsip pemejalan digunakan secara meluas dalam pengiraan kejuruteraan. Apabila merangka keadaan keseimbangan, ia membolehkan kita menganggap mana-mana badan berubah (tali pinggang, kabel, rantai, dll.) atau mana-mana struktur berubah sebagai benar-benar tegar dan menggunakan kaedah statik badan tegar kepada mereka. Jika persamaan yang diperolehi dengan cara ini tidak mencukupi untuk menyelesaikan masalah, maka persamaan tambahan disediakan yang mengambil kira sama ada keadaan keseimbangan bahagian individu struktur atau ubah bentuknya.

Topik No 2. DINAMIK SATU TITIK