лолл. Лекция 1. Основные понятия и аксиомы статики. Введение
 Скачать 1.17 Mb.
|
|
Лекция №1. Основные понятия и аксиомы статики. Введение. Для удобства изучения теоретическую механику подразделяют на стати- ку, кинематику и динамику. Понятие о силе и системе сил. Сила — это мера механического взаимодействия материальных тел между собой. Взаимодействие характеризуется величиной и направлени- ем, т.е. сила есть величина векторная, характеризующаяся точкой при- ложения (А), направлением (линией действия), величиной (модулем) (рис. 1.1). Силу измеряют в ньютонах. Силы, действующие на тело (или си- стему тел), делятся на внешние и внутренние. Аксиомы статики. Первая аксиома Под действием уравновешенной системы сил абсолютно твердое тело или материальная точка находятся в равновесии или движутся равномерно и прямолинейно (закон инерции). Вторая аксиома Две силы, равные по модулю направленные по одной прямой в разные стороны, уравновешиваются (рис. 1.2). Третья аксиома Не нарушая механического состояния тела, можно добавить или убрать уравновешенную систему сил (принцип отбрасывания системы сил, экви- валентной нулю) (рис. 1.3). Четвертая аксиома (правило параллелограмма сил) Равнодействующая двух сил, приложенных в одной точке, приложена в той же точке и является диагональю параллелограмма, построенного на этих силах как на сторонах (рис. 1.4). Вместо параллелограмма можно построить треугольник сил: силы вы- черчивают одну за другой в любом порядке; равнодействующая двух сил со- единяет начало первой силы с концом второй. Пятая аксиома Следствие из второй и третьей аксиом Силу, действующую на твердое тело, можно перемещать вдоль линии ее действия (рис. 1.5). Связи и реакции связей Все тела делятся на свободные и связанные. Свободные тела — тела, перемещение которых не ограничено. Связанные тела — тела, перемещение которых ограничено другими телами. Тела, ограничивающие перемещение других тел, называют связями. Силы, действующие от связей и препятствующие перемещению, называют реакциями связей. Реакция связи всегда направлена с той стороны, куда нельзя пере- мещаться. Всякое связанное тело можно представить свободным, если связи за- менить их реакциями (принцип освобождения от связей]. Все связи можно разделить на несколько типов. 1.Связь — гладкая опора (без трения) 2.Гибкая связь (нить, веревка, трос, цепь) Груз подвешен на двух нитях (рис. 1.7). Реакция нити направлена вдоль нити от тела, при этом нить может быть только растянута. 3.Жесткий стержень На схемах стержни изображают толстой сплошной линией (рис. 1.8). Стержень может быть сжат или растянут. Реакция стержня направлена вдоль стержня. Стержень работает на растяжение или сжатие. Точное направление реакции определяют, мысленно убрав стержень и рассмотрев возможные перемещения тела без этой связи. Возможным перемещением точки называется такое бесконечно малое мысленное перемещение, которое допускается в данный момент наложенными на него связями. 5.Шарнирная опора Шарнир допускает поворот вокруг точки закрепления. Различают два вида шарниров. 6.Подвижный шарнир Стержень, закрепленный на шарнире, может поворачиваться вокруг шарнира, а точка крепления может перемещаться вдоль направ- ляющей (площадки) (рис. 1.9). 7.Неподвижный шарнир Точка крепления перемещаться не может. Стержень может свободно по- ворачиваться вокруг оси шарнира. Реакция такой опоры проходит через ось шарнира, но неизвестна по направлению. Ее принято изображать в виде двух со- ставляющих: горизонтальной и вертикаль- ной (R X ;R Y ). Задание для самостоятельной работы. Изучив материал лекции ответить на контрольные вопросы 1. Какие системы сил называются эквивалентными? 2. В чем сходство между равнодействующей и уравновешивающей силами и чем они отличаются друг от друга? 3. Если две параллельные силы, лежащие в одной плоскости, приложены в разных точках твердого тела, можно ли при их сложении применить правило параллелограмма (или треугольника). 4. Можно ли силу в 50Н разложить на две илы, например по 200Н? 5. Какие разновидности связей рассматриваются в статике? Аркуша А.И. Техническая механика. Теоретическая механика и со- противление материалов – М.: Высшая школа, 2000. § 1.1 Выполнить тесты Вариант в соответствии номером журналом. номер по журналу вариант теста 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 1 12 2 13 3 14 4 15 5 16 1 17 2 18 3 19 4 20 5 21 1 22 2 23 3 24 4 25 5 |