Лекция 1

1 2 3 4 5 6 7

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)

ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

КАФЕДРА МЕХАНИКИ

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ

Часть I

(Теоретическая Механика)

Волжский 2003

УДК 531.8

Составители: к.т.н., доцент В.Е. Костин, ст. преп. А.В. Саразов, доцент З.И. Полякова, ассистент К.В. Худяков

Учебное пособие по прикладной механике состоит из трех частей и содержит основные сведения по теоретической механике, сопротивлению материалов, деталям машин и механизмов.

Учебное пособие предназначено для студентов вечерней и дневной форм обучения немеханических специальностей, изучающих предметы: прикладная механика, механика, основы конструирования и проектирования, проектирование механизмов и приборов.

Волгоград. гос. тех. ун-т. - Волгоград, 2003, 60 с.

Ил. 43. Библиогр.: 3 назв.

Рецензент к.т.н., доцент

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета

ã Волгоградский

государственный

технический

университет, 2003

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Лекция 1

Теоретическая механика это – наука о наиболее общих законах механического движения и равновесия материальных объектов.

Основные понятия и определения теоретической механики возникли на основании многочисленных опытов и наблюдений над явлениями природы с последующим абстрагированием от конкретных условий каждого опыта. В теоретической механике пользуются предельными абстракциями: материальная точка и абсолютно твердое тело. Приведенные абстракции позволяют изучать самые общие законы механического движения, что и соответствует основной задаче теоретической механики. Теоретическая механика является основой для изучения последующих разделов предмета: сопротивления материалов и деталей машин.

Курс теоретической механики состоит из трех частей: статики, кинематики и динамики.

Статика – раздел теоретической механики, в котором изучается статическое равновесие материальных тел, находящихся под действием приложенных к ним сил.

Основные понятия статики:

1. Если некоторое тело не перемещается по отношению к другому телу, то говорят, что первое тело находится в состоянии относительного равновесия. Тело, по отношению к которому рассматривается равновесие других тел, называется телом отсчета.

2. Любое тело под действием приложенных к нему сил изменяет свои геометрические размеры и форму, т.е. деформируется. В теоретической механике эти деформации не учитываются и рассматриваются только недеформируемые – абсолютно твердые тела. Тело называется абсолютно твердым, если расстояние между его любыми двумя точками остается постоянным.

3. Мерой механического взаимодействия тел является сила. Сила – величина векторная, она характеризуется точкой приложения, направлением и модулем (рис. 1). Единица измерения силы – ньютон (Н).

4. Совокупность сил, действующих на какое-либо тело, называется системой сил. Обозначается система сил { , , , … } – система, состоящая из n сил.

5. Уравновешенной, или эквивалентной нулю, системой сил, называется такая система сил, которая, будучи приложена к твердому телу, не нарушает его состояния. То есть, если некоторое тело не изменяло свое положение относительно тела отсчета до приложения уравновешенной системы сил, то оно не изменит его и после приложения к нему этой системы. Обозначается уравновешенная система сил так: { , , , … } <=> 0.

6. Если к некоторому телу приложена система сил { , , , … } и к нему прикладываем еще одну систему сил { , , , … }, такую, что вместе с первой она будет составлять уравновешенную систему сил. В этом случае систему { , , , … }называют уравновешивающей системой сил. Если уравновешивающая система состоит из одной силы , то эта сила называется уравновешивающей силой для системы сил { , , , … }.

7. Если каждая из двух систем сил { , , , … } и { , , , … } уравновешиваются одной и той же системой сил { , , , … }, то первые две системы сил эквивалентны между собой { , , , … } <=>{ , , , … }. Вывод: замена системы сил, действующей на тело, системой ей эквивалентной не изменяет состояния, в котором находится данное тело.