Статика. Основні поняття і фізичні величини.
У разі якщо механічна система, наприклад тіло, спочиває чи рухається з постійною швидкістю, то кажуть, що тіло знаходиться в рівновазі.
Статика - розділ механіки, вивчає умови рівноваги механічних систем (тел). Розглянемо основні поняття і фізичні величини, які використовуються в даному розділ ?? е механіки.
Матеріальна точк а - тіло, розмірами якого в умовах даної задачі можна знехтувати
Абсолютно тверде тіло - тіло, деформацією якого в умовах даної задачі можна знехтувати. Для абсолютно твердого тіла розрахунок рівноваги тіла значно спрощується, а результати розрахунків можна застосувати до реальних тіл, деформація яких незначна.
Результуюча зовнішніх сил. діючих на дане тіло. Це поняття (фізична величина) нам вже знайоме по розділу - динаміка. У статиці ми розширимо це поняття стосовно протяжним тіл.
Момент сили - фізична величина, є мірою силового впливу для випадку, коли тіло може здійснювати обертальний рух. Необхідність введення цієї фізичної величини пов'язана з тим, що при обертальному русі тіла результат впливу визначається не тільки величиною і напрямком діючої сили, а й тим, на якій відстані від осі обертання проходить лінія дії сили.
Розглянемо протяжне тіло у вигляді диска, здатне обертатися щодо осі О (рис.6.1). На тіло діють три однакові по величин ?? е і по напрямку сили, і. Але результат дії цих сил різний. Під дією сили диск повертався б за годинниковою стрілкою щодо осі О. під дією сили - проти годинникової стрілки, дія сили не призводить до обертання диска. Бачимо, що сила не є вичерпною характеристикою впливу при обертальному русі. Такий характеристикою впливу в динаміці обертального руху є момент сили.
Момент сили визначається як добуток сили на плече цієї сили. Пліч-о-сили прийнято називати найкоротша відстань від лінії дії сили до осі обертання (рис. 6.1). У разі якщо сила повертає тіло за годинниковою стрілкою щодо осі обертання, то момент М такої сили будемо вважати позитивним. У разі якщо сила повертає тіло проти годинникової стрілки щодо осі обертання, то момент М такої сили вважатимемо негативним. Розглянемо, які моменти створюють сили, і, що діють на тіло, представлене на малюнку:
М1 = + F1l1 - момент М1 позитивний, сила повертає диск за годинниковою стрілкою;
М3 = -F3l3 - момент М3 негативний, сила повертає диск проти годинникової стрілки.
Знаходження результуючої сили. діючої на тіло:
1) вектор результуючої сили:;
2) лінія дії результуючої сили визначається виходячи з того, що момент результуючої сили щодо будь-якої осі обертання дорівнює сумі моментів діючих сил:.