Статика

Теоретическая механика.

Лекция 1.

Теоритическая механика- наука об общих законах механического движения и равновесия материальных тел.

Механическим движением называется изменение с течением времени положения тел относительно друг друга.

Равновесие тела есть частный случай механического движения.

Механическое движение обуславливается механическим взаимодействием материальных тел.

Основной количественной мерой механического взаимодействия тел является сила.

В теоретической механике устанавливаются законы действия сил и изучаются движения тел происходящие под действием этих сил.

Движение материи происходит во времени и пространстве. За пространство принято обычное Эвклидово трехмерное пространство.

Для изучения движения вводят так называемую систему отсчета. Понимая под ней совокупность тела отсчета (тело относительно которого изучается движение других тел) и связанных с ним координатных осей и часов. Время принято абсолютное и оно течет одинаково во всех системах отсчета.

Теоретическая механика построена на законах И.Ньютона. Законы Ньютона справдливы не во всех системах отсчета, в механике постулируется наличие хотя бы одной такой системы, называемой инерциальной системой отсчета. Условно ее считают неподвижной.

В теоетической механике важную роль играет метод абстракции. Превая абстракция теоретической механики это материальная точка, которая отличается от геометрической точки тем, что имеет массу, обладает свойством иннертности, как обладает этим свойством тело и наконец обладает способностью взаимодействовать с другими материальными телами, такую имеет и тело. Другим примером абстрагирования от реальных тел является понятие абсолютно тведого тела. Под ним понимается тело, которое сохраняет свою геометрическую форму неизменной независимо от действий других тел.

Теоретическая механика делится на три части Статика, Кинематика и Динамика(аналитическая механика).

В статике изучаются методы преобразования одних совокупностей сил в другие эквивалентные данным, выясняются условия равновесия, а также определяются возможные положения равновесия.

В кинематике движение тел рассматривается с чисто геометрической точки зрения, то есть без учета силовых взаимодействия между телами.

В динамике движения тел изучаются во взаимосвязи с силовыми взаимодействиями между телами.

СТАТИКА.

Статика представляет собой учение о равновесии материальных тели о приведении системы сил к простейшему виду. Основным понятием статики является понятие силы. В механике под силой понимается мера механического взаимодействия материальных тел, в результате которого взаимодействующие тела могут сообщать друг другу ускорения или деформироваться. Следовательно возможны два способа измерения сил

1)Динамический способ, основанный на измерении ускорения тела в инерциальной системе отсчета

2)Статический, основанный на измерении деформации упругих тел. Сила является векторной величиной, она характеризуется численным значением(модулем), точкой приложения и направлением.

Точка приложения и направление определяют линию действия силы.(Рисунок 1)

Сила измеряется по системе СИ в Н.

В механике все тела абсолютно твердые.

Совокупность нескольких сил называется системой сил и обозначается (F1,F2...Fn)

Если не нарушая состояние тела одну систему сил можно заменить друой системой сил и наоборот, такие системы сил называются эквивалентными.

В том случае когда система сил эквивалентна одной силе, такая сила называется равнодействующей данной системы сил (F1,F2...Fn) R, это озанчает что одна равнодействующая сила может заменить действие всех данных сил. Не всякая система сил имеет равнодействующую.

Если АТТ остается в состоянии покоя при действии на него системы сил, то такая система сил называется уравновешанной системой сил или системой сил эквивалентной нулю.(F1,F2...Fn)0. В этом случае говорят, что тело находится в равновесии.