Механични взаимодействия


Категория на документа: Физика


Механични взаимодействия

1.1. Предмет на Статиката. Основни понятия и определения
Разглежданите в приложната механика материални обекти са идеално твърди или деформируеми тела. Модел на изследването в статиката е идеално твърдото тяло. Този модел е тяло, което не променя своите форма и размери при механичните взаимодействия. Състоянието на покой или движение се нарича кинематично състояние. Ако едно твърдо тяло остава в покой, т.е. не променя положението си спрямо неподвижна система за отчитане (С.О), то приложените върху него сили се уравновесяват.
Предмет на статиката се явява изучаването на равновесието на силите и условията за равновесие на твърдо тяло и механична система.
За облекчаване на решението на редица задачи, свързани с равновесието на силите, често се прави замяна на приложените върху тялото сили с други сили, обикновено по малко на брой, без с това да се променя кинема-тичното състояние на тялото. Такава замяна се нарича редукция на сили.
озф
При изграждането на Теоретичната механика, как
то и на Статиката, чиито раздел е тя, като наука са се на
ложили и използвали редица основни понятия и опреде
ления. Първото от тях е понятието сила. Силата е коли
чествена мярка за механичното
взаимодействие на телата, което
може да се осъществи със или без
непосредствен контакт между
тях. Математичният модел на си-
а б лата е вектор и се характеризира
Ф -| -I с големина, направление, посока

з

и приложна точка. Изобразява се като насочена отсечка с начало приложната точка А на силата (фиг. 1.1а) или приложната точка понякога е края на вектора, където е поставена стрелката (фиг. 1.16). Правата прекарана през приложната точка на силата по нейното направление се нарича директриса (линия на действие) на силата. Мерната
и единица (дименсията) на силата е нютон []Ч].

к
У
О
Фиг. 1.2
Във векторната алгебра се изучават действията със свободни вектори, които са определени с големина, направление и посока. Затова се въвежда понятието вектор-основа на силата или накратко стрелка, показан на фиг. 1.2 в три от безброй многото положения, които той има в пространството. Най-често стрелката на една сила Р се задава с нейните проекции Рх> Р и Р2 върху координатните оси
Ох , Оу и 02 . Тогава големината и се определя от
(1.1) Р = д/Рх2+Ру2+Рг2,
а направлението и посоката на силата се намират с по-сочните косинуси (косинус-директори):
Хр=соз(ТлР) = ^-;
(1.2) /
ЦР=С08(]АР) = -Х; уР=С08(кЛР) = -^.
г г
Векторът - основа на силата е
(1.3) Р = Рх1+Ру]+Р2к,
а посочните косинуси са свързани със зависимостта
л2 . 2 . ..2

Съсредоточена (концентрирана) сила се нарича силата, приложена в точка от твърдото тяло. Това понятие е условно, тъй като на практика допирането на телата при механичното им взаимодействие става в малка площ и повърхнинно разпределените сили са заменени с една съсредоточена сила.
Система сили се нарича съвкупност от сили, които действат едновременно върху едно твърдо тяло. Означението на системата сили е (Р^, Р? ♦••• ^п)-
Две системи сили са еквивалентни, когато замяната на едната с другата не променя кинематичното състояние (покоя или движението) на тялото, т.е.
(Б1/Р2....РП)ОО(01 д2 дт).
Равновесна (уравновесена ) се нарича система сили, която при прилагане върху твърдото тяло не променя кинематичното му състояние. Нарича се още еквивалентна
на нула, т.е. (Р1г Р2.... Рп) °° 0.
Рйвнодействаща К * на система сили се нарича сила, която е еквивалентна на системата сили, т.е.
К*с«(Р1,Р2....Рп).
Силата противоположна на равно действащата се нарича уравновесяваща сила, т.е. Кур= —К * .




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Механични взаимодействия 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.