Абсолютно твердое тело. Сила. Задачи статики

Абсолютно твердое тело.
Сила. Задачи статики.
Статикой называется раздел механики, в котором излагается общее учение о силах и изучаются условия равновесия материальных тел, находящихся под действием сил.
Под равновесием понимается состояние покоя тела по отношению к другим телам (например, к Земле).
Условия равновесия тела зависят от того, является ли тело твердым, жидким или газообразным.
В механике рассматривается равновесие только твердого тела.

Твердые тела деформируются под влиянием различных воздействий той или иной среды. Это зависит от материала, формы, размера и действующих нагрузок.
При изучении условий равновесия малыми деформациями пренебрегают и рассматривают тело как абсолютно твердое.

Абсолютно твердым телом называют такое тело, расстояние между каждыми двумя точками которого всегда остается постоянным.
Состояние равновесия твердого тела зависит от его взаимодействия с другими телами.
Величина, являющаяся основной мерой воздействия материальных тел, в механике называется силой.

Рассматриваемые в механике величины делятся на:
векторные
(помимо числового
значения
Характеризуются
еще и направлением
в пространстве)
скалярные
(характеризуются
их числовым
значением)

В системе СИ единицей измерения силы является
1 Ньютон.
Приборы для измерения силы – динамометры.
Действие силы на тело
определяется:
Числовым значением или модулем
Направлением силы
Точкой приложения силы

Графически сила изображается вектором (рис.1), длина этого вектора - модуль силы, А(.) – точка приложения силы. Прямая DE - вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы.
|F| = AB
Рис.1

Совокупность сил, действующих на рассматриваемое тело.
Система сил
Плоская
Пространственная
Эквивалентная
Уравновешенная (эквивалентная нулю)
Равнодействующая

Если линии действия всех сил лежат в одной плоскости, то система сил называется плоской, а если эти линии действия не лежат в одной плоскости – пространственной.
Две системы сил называются эквивалентными, если одну систему сил, действующих на свободное твердое тело, можно заменить другой системой сил, не изменяя при этом состояние покоя или движения, в котором находится тело.
Уравновешенной или эквивалентной нулю системой сил называется та система сил, под действием которой свободное твердое тело может находится в покое.
Если данная система сил эквивалентна одной силе, то эта сила называется равнодействующей данной системы сил.

Силы
Сосредоточенные
Параллельные
Распределенные
Сходящиеся

Силы, линии действия которых пересекаются водной точке, называются сходящимися, а силы, линии действия которых параллельны друг другу – параллельными.
Сосредоточенной силой называется сила, приложенная к телу в какой-нибудь одной его точке.
Распределенными силами называются силы, действующие на все точки данного объема или данной части поверхности тела.

Силы, действующие на данное тело, можно разделить на:
Внешние силы – силы, которые действуют на тело со стороны других тел.
Внутренние силы – силы, с которыми части данного тела действуют друг на друга.
Свободное тело - тело, которому из данного положения можно сообщить любое перемещение в пространстве.

Задачи статики:
1. Преобразование систем сил, действующих на твердое тело, в системы им эквивалентные (приведение системы сил к простейшему виду).
2. Определение условий равновесия систем сил, действующих на твердое тело.
Решать задачи статики можно геометрическим или аналитическим способами.