Тема занятия: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ

Тема занятия: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ

Основные понятия, определения

Статика - раздел механики,в котором изучаются методы приведениясистем сил к простейшему виду и выводятся условия равновесия сил, при-ложенных к абсолютно твердому телу.

Как во всякой естественной науке, в теоретической механике исполь-зуются идеализированные понятия, которые служат моделью для построения приближенной теории движения и равновесия реальных физических объектов. К таким понятиям можно отнести материальную точку, абсолютно твердое тело, идеальную жидкость и т.п.

Материальная точка - тело,размеры которого в конкретных условияхможно не учитывать. Материальная точка обладает массой и способностью взаимодействовать с другими телами.

Механическая система - любая совокупность материальных точек,вкоторой положение и движение каждой точки зависит от положения и дви-жения всех остальных точек.

Абсолютно твердое тело - механическая система,расстояния междулюбыми точками которой остаются неизменными при механических воз-действиях со стороны других тел. Допущение о неизменяемости формы тел упрощает изучение их равновесия и вместе с тем позволяет решать многие технические задачи с достаточной степенью точности, так как в большинстве случаев деформации тел пренебрежимо малы.

Свободное тело - материальное тело,перемещения которого из данногоположения в любом направлении в пространстве не ограничены другими телами.

Одним из основных понятий статики является понятие силы.

Сила - векторная мера механического взаимодействия тел.Она можетбыть изображена вектором, т.е. направленным отрезком прямой (рис.1.1,а). Одна из точек, ограничивающих вектор, называется началом вектора (точка А), другая - концом. Направление вектора указывается стрелкой на его конце. Силу как величину векторную принято обозначать буквой со знаком вектора

над ней, например,					вектора			называют его модулем и
над ней, например,	F, P, Q . Длину				вектора			называют его модулем и
обозначают одним из способов			,		,		или	F,P,Q. Таким образом,сила
обозначают одним из способов		F	,	P	,	Q	или	F,P,Q. Таким образом,сила

F характеризуется точкой приложения А, модулем F и направлением.

Прямая, по которой направлена сила, называется линией действия силы. В международной системе единиц измерения СИ за единицу измерения

силы принимается ньютон (Н).

Система сил - любаясовокупность сил( F1, F2, ..., Fn ), действующих на

материальное тело.

Эквивалентные системы сил - такие,которые по отдельности оказываютодинаковое действие на одно и то же свободное твердое тело (материальную точку) при прочих равных условиях.

(F₁, F₂_{, ….}Fn) ~(F₁, F₂_{, ….}Fn)

Необходимо различать понятия эквивалентности и равенства сил. Силы векторно (или геометрически) равны, если они параллельны, направлены в


одну сторону и имеют одинаковые модули (рис. 1.1, б):				F₁	= F₂	= F₃	, так как
			и F₁ = F₂ = F₃ .
^F1	F₂	F₃	и F₁ = F₂ = F₃ .

Однако для эквивалентности сил этого недостаточно, т.е. нельзя утверждать,

что, например, F₁ ~ F₂ . Две силы эквивалентны, если они не только векторно равны, но еще и приложены в одной точке тела (по отдельности). Это отличает вектор силы от свободного вектора, понятие о котором в математике положено в основу векторного исчисления, занимающегося изучением операций над векторами.

Свободным вектором называется вектор,который характеризуетсятолько модулем и направлением. Он не связан с какой-либо определенной прямой линией или точкой. Начало такого вектора может быть выбрано произвольно (свободно) в любой точке пространства. В механике, кроме свободных, часто рассматриваются векторы скользящие и связанные (или приложенные).

Скользящим вектором называется вектор,расположенный произвольно насвоей линии действия. Этот вектор связан с прямой по которой он направлен.

Связанным вектором называется вектор,который характеризуется мо-дулем, направлением и точкой приложения. Этот вектор связан с точкой своего приложения, поэтому называется также приложенным или непод-вижным.

Равнодействующая R - сила,эквивалентная некоторой системе сил

(R) ~ (F1, F2

, ...,

Fn ).

Уравновешенная система сил (или система сил,эквивалентная нулю)-такая, под действием которой свободное твердое тело (материальная точка)

находятся в равновесии

(F₁,F₂ ……F_n₎ ~ 0

Уравновешивающая сила заданной системы сил-такая сила,добавление

которой к заданной системе дает новую систему, эквивалентную нулю.

Силы, действующие на механическую систему, делятся на силы внешние и

внутренние.

Внешние силы - силы,действующие на материальные точки(тела)даннойсистемы со стороны материальных точек (тел), не принадлежащих этой системе.

Внутренние силы - силы взаимодействия между материальными точками(телами), входящими в состав данной системы.

Домашнее задание:

1.Прочитайте конспект

2.Выпишите определения каждому виду силы

3. Выполните рисунок 1.1