Теоретическая механика. Лекция 2. Связи и реакции связей

Цель занятия: изучить основные положения статики.
Задачи:
изучить связи и их реакции.
Содержание занятия:
Виды твердых тел.
Связи – это…
Группы внешних сил.
Разновидности связей и правила определения их реакций.
Подведение итогов занятия. Экспресс-опрос.
«Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов» Учебник для СПО: М.: Высшая школа: 2008. – стр.15-21.

Связи и их реакции

Связи и их реакции
Все тела, которые так или иначе ограничивают перемещение данного тела, называются его связями.
Является ли стул, стоящий на полу, свободным телом?
Лампочка, подвешенная к потолку, является ли свободным телом?

Связи и их реакции
На несвободное тело действуют две группы внешних сил:
Заданные силы (активные – силы, которые могут вызвать движение тел).
Реакции связей (приложены к телу в точках соприкосновения тела со связью и направлены в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу)

Виды связей и правила их определения
Свободное опирание тела на связь
Тело изображается в виде бруска, а связь заштрихована.
Во всех случаях связь препятствует движению тела в направлении, перпендикулярном опорной поверхности.

Виды связей и правила их определения
2. Гибкая связь
Нити или цепи, которые условно считаем абсолютно нерастяжимыми или невесомыми (идеальными).
Препятствует передвижению тела только в натянутом состоянии (реакции направлены вдоль самих связей в сторону от тела к связи).

Виды связей и правила их определения
3. Стержневая связь
Абсолютно жесткие (недеформируемые) и условно принимаемые невесомыми стержни с шарнирными креплениями на концах.
Реакция стержня направлена вдоль стержня.

Виды связей и правила их определения

Виды связей и правила их определения
При решении задач принимаем все стержни растянутыми, в результате решения реакции со знаком «+» растянуты, со знаком «-» сжаты (имеют противоположное направление).

Виды связей и правила их определения
4. Шарнирно-подвижная опора.
Тело (брус) опирается на опорную поверхность через шарнир, поставленный на катки.
Такая опора препятствует перемещению тела только в направлении, перпендикулярном опорной поверхности катков (вдоль опоры шарнир вместе с телом может перемещаться).

Виды связей и правила их определения
5. Шарнирно-неподвижная опора
Дает возможность телу свободно поворачиваться около шарнира, но препятствует поступательному перемещению тела в любом направлении, перпендикулярном оси шарнира.

Виды связей и правила их определения
Разложите силу R на две составляющие Rx и Ry, перпендикулярные друг другу.

Виды связей и правила их определения

Виды связей и правила их определения
Принцип освобождения тела от связей и замены связей их реакциями.

Виды связей и правила их определения

Опрос
1. Какие системы сил называются эквивалентными?

Опрос
2. Если две непараллельные силы, лежащие в одной плоскости, приложены в разных точках твердого тела, можно ли при их сложении применить правило параллелограмма (или треугольника) и в какой точке будет приложена равнодействующая этих сил?

Опрос
3. Можно ли силу в 50 Н разложить на две силы, одна из которых будет составлять 200 Н?