Grunnleggende begreper og aksiomer av statikk: forbindelser og deres reaksjoner

I prosessen med å studere statikken, som erEn av de viktigste delene av mekanikken, hovedrolle er gitt til aksiomer og grunnleggende begreper. Samtidig er det bare fem grunnleggende aksiomer. Noen av dem er kjent fra skolen fysikk leksjoner, som de er Newtons lover.

Definisjon av mekanikk

Først og fremst bør det nevnes at statikkener en del av mekanikken. Sistnevnte bør beskrives mer detaljert, siden den er direkte relatert til statikk. Samtidig er mekanikk et mer generelt begrep som kombinerer dynamikk, kinematikk og statikk. Alle disse fagene ble studert i fysikkens skole og er kjent for alle. Selv aksiomene som går inn i studiet av statikk, er basert på Newton-lovene kjent fra skoleår. Det var imidlertid tre av dem, mens de grunnleggende aksiomene til statikken var fem. De fleste av dem gjelder reglene for å opprettholde likevekt og rettlinjene ensartet bevegelse av et bestemt kropps- eller materialpunkt.

Mekanikken er vitenskapen om det enklesteMetoden for bevegelse av materie - mekanisk. De mest enkle bevegelsene anses å være handlinger som kan reduseres til bevegelsen i rom og tid på et fysisk objekt fra en stilling til en annen.

Hvilken mekanikk lærer

Teoretisk mekanikk studerer generelle loverbevegelse uten å ta hensyn til kroppens individuelle egenskaper, bortsett fra egenskapen til forlengelse og tyngdekraften (dette innebærer egenskapene til partiklene av materie som skal tiltrukket av hverandre eller å ha en viss vekt).

Antall grunnleggende definisjoner inkluderer mekaniskkraft. Dette begrep er en bevegelse, i mekanisk form som overføres fra en kropp til en annen under samspillet. Ifølge mange observasjoner ble det bestemt at kraften regnes som en vektorverdi, som er preget av retning og brukspunkt.

Ved metoden for konstruksjon, teoretisk mekanikkDet ligner på geometri: den er også basert på definisjoner, aksiomer og teoremer. I dette tilfellet, på enkle definisjoner, slutter forbindelsen ikke. De fleste tegningene knyttet til mekanikk generelt og statikk spesielt inneholder geometriske regler og lover.

Teoretisk mekanikk inkluderer treUnderavsnitt: statikk, kinematikk og dynamikk. Den første omhandler måter å konvertere krefter som er påført et objekt og en absolutt stiv kropp, samt betingelsene for fremveksten av likevekt. I kinematikk anses en enkel mekanisk bevegelse som ikke tar hensyn til skuespillerne. I dynamikken studerer bevegelsen av et punkt, et system eller en solid kropp, med tanke på skuespillerne.

Aksiomer av statikk

Først må du vurdere de grunnleggende konsepteneaksiomer av statikk, typer forbindelser og deres reaksjoner. Statisk er tilstanden av likevekt med kreftene som brukes på en helt solid kropp. Dens oppgaver omfatter to hovedpunkter: 1 - Statikkens grunnleggende begreper og aksiomer inkluderer erstatning av et ekstra system av krefter som ble påført kroppen ved et annet system som tilsvarer det. 2 - konklusjonen av de generelle regler som legemet under påvirkning av påførte styrker forblir i hvilestillatelse eller i ferd med ensartet translasjonell rettlinjet bevegelse.

Objekter i slike systemer kallesmateriell punkt - kroppen, hvis størrelse i disse forholdene kan utelates. Settet av poeng eller organer som er sammenkoblet på noen måte, kalles et system. Krefter av gjensidig innflytelse mellom disse legemene kalles intern, og kreftene som påvirker dette systemet er eksterne.

Den resulterende kraften i et bestemt systemkalles kraften som tilsvarer det reduserte system av krefter. Inkludert i dette systemet kalles sammensatte krefter. Balansekraften er lik i størrelsesorden til den resulterende, men er rettet i motsatt retning.

I statikk når du bestemmer deg for å endre systemetkrefter som påvirker en fast kropp eller styrkenes balanse bruker de geometriske egenskapene til kraftvektorene. Herfra blir definisjonen av geometrisk statikk tydelig. Analytisk statistikk basert på prinsippet om tillatte forskyvninger vil bli beskrevet i dynamikk.

Grunnleggende begreper og aksiomer av statikk

Betingelser i kroppen i likevektavledet av flere grunnleggende lover, brukt uten ytterligere bevis, men som har bekreftelse i form av eksperimenter, kalles aksiomer av statikk.

• Axiom jeg heter Newtons første lov(inerti-aksiom). Hver kropp forblir i hvilemodus eller ensartet rettlinjet bevegelse til det øyeblikk når ytre krefter virker på denne kroppen, fjerner den fra denne tilstanden. Denne egenskapen av kroppen kalles inerti. Dette er en av de grunnleggende egenskapene til materie.
• Axiom II - Newtons tredje lov (aksiomvekselvirkning). Når en kropp virker på den andre med en viss styrke, så vil den andre kroppen sammen med den første skape det med en viss kraft, som er lik i størrelse, motsatt i retning.
• Axiom III er en betingelse for balansen mellom to krefter. For å oppnå en likevekt av en fri kropp, som er påvirket av to krefter, er det tilstrekkelig at disse kreftene er like i deres modul og motsatt i retning. Det er også knyttet til følgende punkt og er inkludert i grunnleggende begreper og aksiomer av statikk, likevekt av et system av nedstigende styrker.
• Axiom IV. Balansen vil ikke forstyrres dersom et balansert styresystem blir påført eller fjernet til en solid kropp.
• Axiom V er et parallellogramaksiom av krefter. Resultatet av de to skjærende kreftene påføres ved krysspunktet og er representert ved diagonal av et parallellogram bygget på disse kreftene.

Tilkoblinger og deres reaksjoner

I den teoretiske mekanikken til materialet peker,Systemet og det faste stoffet kan gis to definisjoner: frie og ikke-frie. Forskjellene mellom disse ordene er at hvis de forhåndsdefinerte begrensningene ikke pålegges bevegelse av et punkt, kropp eller system, vil disse objektene per definisjon være fri. I omvendt situasjon kalles gjenstandene ikke-fri.

Fysiske forhold som fører tilBegrensninger på friheten til de nevnte materialobjektene kalles tilkoblinger. I statikk kan det være enkleste tilkoblinger laget av forskjellige stive eller fleksible legemer. Styrken til en lenke til et punkt, system eller kropp kalles en lenkereaksjon.

Typer obligasjoner og deres reaksjoner

I det vanlige livet kan kommunikasjon bli representerttråder, snørebånd, kjeder eller tau. I mekanikk, tar vektløse, fleksible og uoppløselige obligasjoner denne definisjonen. Reaksjoner, henholdsvis, kan rettes langs tråden, tauet. Samtidig er det tilkoblinger, hvilke handlinger som ikke kan bestemmes umiddelbart. Som et eksempel på de grunnleggende begreper og aksiomer av statikk Du kan ta med et fast sylindrisk hengsel.

Den består av en stasjonær sylindrisken bolt på hvilken en hylse er utstyrt med en sylindrisk boring, hvis diameter ikke overskrider boltens størrelse. Når kroppen er festet til hylsen, kan den første rotasjonen bare rotere langs hengselens akse. I et ideelt hengsel (forutsatt at friksjonen til overflaten av hylsen og bolten forsømmes), ser det ut til at en barriere forskyver hylsen i en retning vinkelrett på boltens og hylsens overflate. I denne forbindelse har reaksjonen i det ideelle hengsel en retning langs det normale - boltens radius. Under påvirkning av skuespillere er hylsen i stand til å trykke mot bolten på et vilkårlig punkt. I denne forbindelse kan reaksjonsretningen i et stasjonært sylindrisk hengsel ikke bestemmes på forhånd. Denne reaksjonen kan bare være kjent for sin plassering i et plan vinkelrett på hengselaksen.

Under problemløsning vil hengselreaksjonen væresett analytisk ved dekomponering av vektoren. Statikkens grunnleggende begreper og aksiomer inkluderer denne metoden. Reaksjonsprojeksjonsverdiene beregnes ut fra likevektsligningene. Det samme gjøres i andre situasjoner, inkludert umuligheten av å bestemme retningen for kommunikasjonsreaksjonen.

System av konvergerende krefter

Grunnleggende definisjoner kan inkluderesystem av krefter som konvergerer. Det såkalte system av konvergerende styrker vil bli kalt et system, handlingslinjer som krysser på et enkelt punkt. Dette systemet fører til en resulterende eller i likevekt. Dette systemet er også tatt i betraktning i de tidligere nevnte aksiomene, siden det er knyttet til bevaring av kroppsbalansen, som diskuteres på en gang i flere stillinger. Sistnevnte angir begge grunnene som er nødvendige for å skape likevekt og de faktorene som ikke vil føre til endring i denne tilstanden. Resultatet av systemet med konvergerende krefter er lik vektorsummen av de nevnte kreftene.

Systembalanse

I de grunnleggende konseptene og aksiomene til statikksystemetKonvergerende krefter inngår også ved studiet. For at systemet skal være i likevekt, blir nullverdien av den resulterende kraft den mekaniske tilstanden. Siden vektorsummen av krefter er null, anses polygonen å være lukket.

Analytisk, systemets likevektstilstandvil bestå av følgende: et romlig system med konvergerende krefter i likevekt vil ha en algebraisk summe av kraftutskudd på hver av koordinataksene lik null. Siden i denne situasjonen vil likevektsresultatet være null, vil projeksjonene på koordinataksene også være null.

Moment of Force

Denne definisjonen refererer til vektorenprodukt av vektoren av brukspunktet av krefter. Vekten av kraftens øyeblikk er rettet vinkelrett på planet der kraften og punktet ligger, i retningen fra hvilken svinget fra virkningen av kraften ses som skjer mot klokka.

Par av krefter

Denne definisjonen refererer til et system bestående av et par parallelle krefter, like i størrelse, rettet i motsatte retninger og påført på kroppen.

Øyeblikket av et par krefter kan betraktes som positivt,hvis parets krefter styres mot klokka i høyre koordinatsystem, og negativt - styres med urviseren i det venstre koordinatsystemet. Når du beveger deg fra høyre koordinatsystem til venstre, endres styrkenes retning til motsatt. Minimumsavstanden mellom virkningslinjer av krefter kalles skulderen. Fra dette følger at øyeblikket av paret av krefter er en fri vektor, modulo verdien av M = Fh og har en retning vinkelrett på handlingsplanet, som fra toppen av denne vektorf vekten var positivt orientert.

Likevekt i vilkårlig kreftstyrker

Den nødvendige likevektstilstand for et vilkårlig romlig system av krefter som påføres en solid kropp er forsvinner av hovedvektoren og øyeblikket i forhold til hvilket som helst punkt i rommet.

Fra dette følger det for å oppnå likevektparallelle krefter som er plassert i ett plan, er det nødvendig og tilstrekkelig at den resulterende summen av fremspringene av krefter på parallellaksen og den algebraiske summen av alle komponenter av øyeblikkene som tilveiebringes av kreftene i forhold til tilfeldig punkt er null.

Kropps tyngdepunkt

I henhold til loven i verden, for hveren partikkel som ligger nær jordens overflate påvirkes av tyngdekraften, kalt tyngdekraften. Med små kroppsstørrelser i alle tekniske applikasjoner, kan tyngdekraften til individuelle partikler av kroppen betraktes som et system med praktisk talt parallelle krefter. Hvis alle gravitasjonskreftene til partiklene anses parallelle, vil deres resulterende være numerisk lik summen av vekter av alle partiklene, det vil si kroppens vekt.

Emne av kinematikk

Kinematikk refererer til en del fra teoretiskmekanikk, som studerer en mekanisk bevegelse av et punkt, et system av punkter og en solid kropp uavhengig av kreftene som påvirker dem. Newton, som går ut fra den materialistiske stillingen, betraktet romets rom og tid for å være objektiv. Newton brukte definisjonen av absolutt rom og tid, men skilt dem fra bevegelige saken, så det kan kalles en metafysiker. Dialektisk materialisme anser plass og tid til å være objektive former for materiellets eksistens. Rom og tid uten materie kan ikke eksistere. I teoretisk mekanikk er det sagt at et rom, inkludert bevegelseslegemer, kalles tredimensjonalt euklidisk rom.

Sammenlignet med teoretisk mekanikk, teorienRelativitet er basert på andre ideer om plass og tid. Det hjalp fremveksten av en ny geometri, skapt av Lobachevsky. I motsetning til Newton separerte Lobachevsky ikke mellomrom og tid fra visjon, med tanke på sistnevnte som en forandring i noen kroppers stilling i forhold til andre. I sitt eget arbeid indikerte han at i naturen er kun bevegelse kjent av mennesket, uten hvilken sensorisk representasjon blir umulig. Fra dette følger at alle andre begreper, for eksempel geometriske, kunstig er opprettet av sinnet.

Fra dette er det sett at plassen er vurdertsom en manifestasjon av forbindelsen mellom de bevegelige legemene. Nesten et århundre før fremveksten av relativitetsteorien påpekte Lobachevsky at euklidisk geometri er relatert til abstrakte geometriske systemer, mens i fysisk verden bestemmes romlige relasjoner av fysisk geometri, som adskiller seg fra euklidiske, hvor tidens og romets egenskaper kombineres med materiens egenskaper som beveger seg i rom og tid.

Det gjør ikke vondt for å legge merke til at avanserte forskere fraPå mekanikkens område fulgte Russland bevisst på de riktige materialistiske posisjonene i tolkningen av alle hoveddefinisjonene av teoretisk mekanikk, spesielt tid og rom. Samtidig er oppfatningen om rom og tid i relativitetsteorien ligner ideene om marxistiske tilhengeres rom og tid, som ble opprettet før arbeidet med relativitetsteorien begynte.

Ved arbeid med teoretisk mekanikk undermåleplass for hovedenheten er tatt meter, og for tiden - andre. Tiden er den samme i hver referanseramme og er uavhengig av interleaving av disse systemene med respekt for hverandre. Tiden er angitt med et symbol og blir behandlet som en kontinuerlig mutabel verdi som brukes som argument. Under tidsmåling blir definisjonene av et tidsintervall, et punkt i tid, en starttid brukt, som inngår i de grunnleggende begreper og aksiomer av statikk.

Teknisk mekanikk

I praktisk anvendelse, de grunnleggende konseptene ogaksiomer av statikk og teknisk mekanikk er sammenkoblet. I teknisk mekanikk studerer vi både den mekaniske bevegelsesprosessen selv og muligheten til å bruke den til praktiske formål. For eksempel, når du lager tekniske og byggestrukturer og tester dem for styrke, noe som krever kort å forstå de grunnleggende begreper og aksiomer av statikk. Videre er en slik kort studie bare egnet for amatører. I spesialiserte utdanningsinstitusjoner er dette emnet av stor betydning, for eksempel når det gjelder styrker, grunnleggende begreper og aksiomer av statikk.

I teknisk mekanikk gjelder de ogsåover aksiomer. For eksempel er aksiom 1, de grunnleggende konseptene og aksiomene til statikk forbundet med denne delen. Mens det i første aksiom er prinsippet om å opprettholde balanse forklart. I teknisk mekanikk er det ikke bare gitt en viktig rolle å skape enheter, men også til bærekraftige strukturer, under bygging av hvilken stabilitet og styrke som er hovedkriteriene. Det vil imidlertid være umulig å lage noe lignende uten kjennskap til de grunnleggende aksiomene.

Generelle notater

Til de enkleste former for å flytte faststofferrelaterer kroppens translasjons- og rotasjonsbevegelse. I kinematikken av faste stoffer med forskjellige typer bevegelser, tas de kinematiske egenskapene til bevegelsen av de forskjellige punktene i betraktning. Den roterende bevegelsen av kroppen rundt et fast punkt kalles en slik bevegelse der den rette linjen som går gjennom et par vilkårlige punkter under bevegelsen av kroppen, forblir i ro. Denne rette linjen kalles rotasjonsakse for legemer.

Teksten over oppsummerte de grunnleggende konseptene.og aksiomer av statikk. Samtidig er det en stor mengde tredjepartsinformasjon, med hjelp av hvilken man bedre kan lære statikken. Ikke glem de grunnleggende dataene, i de fleste eksempler er de grunnleggende konseptene og aksiomene til statikk absolutt solid, da dette er en viss standard for et objekt som kanskje ikke er oppnåelig under normale forhold.

Da er det nødvendig å huske aksiomer. For eksempel er de grunnleggende konseptene og aksiomene til statikk, relasjoner og deres reaksjoner blant dem. Til tross for at mange aksiomer bare forklarer prinsippet om å opprettholde balanse eller ensartet bevegelse, negerer det ikke deres betydning. Fra skolens kurs studeres disse aksiomene og reglene, siden de alle er kjent for Newtons lover. Behovet for å nevne dem er knyttet til praktisk anvendelse av informasjon fra statikk og mekanikk generelt. Et eksempel var den tekniske mekanikken, der, i tillegg til etableringen av mekanismer, er det nødvendig å forstå prinsippet om å utforme bærekraftige strukturer. Takket være slik informasjon er det mulig å konstruere ordinære strukturer på riktig måte.