Аксиомы статики. Закон инерции (первая аксиома)

Статика основана на некоторых положениях (аксиомах), вытекающих из опыта и принимаемых без доказа­тельств. Общие положения механики были систематизированы Ньютоном. Эти положения служат основой статики и приво­дятся ниже как аксиомы.

Аксиомы статики устанавливают основные свойства сил, приложенных к абсолютно твердому телу.

Выводы и уравнения статики, исходящие из этих аксиом, полностью справедливы только для абсолютно твердых тел. Однако, как отмечалось выше, таких абсо­лютно твердых тел в природе не существует. При дальней­шем изучении механики положения статики будут при­меняться (с некоторыми ограничениями, о которых ска­зано во второй главе) к упругим телам, деформирую­щимся под действием приложенных сил.

Остановимся на первой аксиоме, которая под назва­нием закона инерции была впервые сформулирована Галилеем. Система сил, приложенная к материальной точке, является уравновешенной, если под ее воздействием точка находится в состоянии относительного покоя или движется равномерно и прямолинейно. Прямолинейным движением называется движение по прямой линии; оно является равномерным, если точка в равные промежутки времени проходит равные пути.

Рассматривая первую аксиому, нетрудно установить, что уравновешенная система сил эквивалентна нулю.

Следует отметить, что тело, в отличие от точки, под действием уравновешенной системы не обязательно будет находиться в покое или двигаться равномерно и прямо­линейно. Возможен случай, когда уравновешенная си­стема сил вызовет равномерное вращение тела вокруг некоторой закрепленной оси.

Итак, если на тело действует уравновешенная система сил, то тело либо находится в состоянии относительного покоя, либо движется равномерно и прямолинейно, либо, наконец, равномерно вращается вокруг неподвижной оси.

Можно также утверждать, что одно из трех указанных состояний тела является необходимым и достаточным признаком того, что система сил, действую­щих на это тело, находится в равновесии.

Условие равновесия двух сил (вторая аксиома).