Co to jest statyka? Definicje i podstawowe pojęcia

Co to jest statyka, jakie parametry i opis ma, gdzie i jaką rolę odgrywa - postaramy się rozważyć wszystkie te pytania w tym artykule. Zwrócona zostanie także uwaga na przedmiot badań, zbiór aksjomatów i związek z dynamiką. W ostatnich akapitach postaramy się uzyskać ogólną koncepcję dynamiki, sekcji mechaniki, która jest ściśle powiązana ze statyką, i podsumujemy.

Wprowadzenie

Odpowiadając na pytanie, czym jest statyka, można ją zdefiniować jako jedną z sekcji mechaniki, której istotą jest badanie warunków równowagi urządzeń mechanicznych pod wpływem przyłożenia określonej siły lub momentu.

Główne zadania

Podstawowe pojęcia i definicje statyki celowo próbują rozwiązać dwa główne problemy, wśród których są:

• Metoda łączenia sił i wywoływania systemowego oddziaływania sił w najprostszej formie.
• Próba określenia warunków charakteryzujących układ sił działających na ciała stałego typu.

Aby odpowiedzieć na pytanie "co jest statyczne?", Musisz wiedzieć o obecności absolutnie sztywnych ciał (A. T. T.) i istotne punkty (M. T.), które są ważnymi komponentami tego działu mechaniki.

AT T. T. jest ciałem bez deformacji między parą punktów w nim. MT można scharakteryzować jako ciało, którego wartości wymiarowe można zaniedbać.

Istnieje również pojęcie sił mechanicznych, określone przez ilościowe pomiary interakcji typu mechanicznego między przedmiotami materialnymi.

Siła, z reguły, podlega opisowi, określając jej moduł i kierunek ruchu oraz punkt, w którym jest stosowany, jak również jest liczbą wektorową.

Kolejną częścią odpowiedzi na pytanie, co jest statyczne, jest określenie rodzaju systemów. Na przykład istnieje koncepcja zrównoważonego układu, który charakteryzuje się stałą obecnością stanu spoczynku, nawet pod wpływem określonej siły.

Siły równoważne są określane przez sposób, w jaki wpływają na obiekt stały, a mianowicie, rodzaj wpływu musi być taki sam. Jeśli zbiór sił jest porównywalny z równoważnikiem jednej z takich wartości, wówczas ta siła jest nazywana wypadkowym układem. Wszystkie rodzaje efektów są podzielone na formę wewnętrzną i zewnętrzną.

Zbiór aksjomatów

Statyczne aksjomaty są zbiorem ważnych postulatów, które są ogólnie akceptowane i określają położenie niektórych instalacji.

System sił, który jest stosowany do pewnego punktu materii, może być zrównoważony lub równoważny zeru, jeśli działanie tego układu nie może wyprowadzić ciała z trybu spoczynku lub nadaje mu bezwładności. Aby przyłożyć siłę do obiektu, ale nie zakłócać jego mechanicznego spoczynku, konieczne jest użycie zrównoważonego układu zasilania.

Stwierdzenia dotyczące obecności działania i przeciwdziałania wskazują, że w przypadku jakiegokolwiek wpływu jednego ciała na inne, ten drugi będzie przeciwdziałać w równoważny sposób. Będzie mieć podobną wartość, ale "ruch" w przeciwnym kierunku.

Mówiąc o dwóch siłach, można argumentować, że ich zastosowanie do ogólnego organu będzie zrównoważone tylko wtedy, gdy ich wskaźniki wpływu będą miały taką samą wielkość i będą działały w przeciwnych kierunkach, ale są na tej samej linii.

Pojęcie wypadkowości potwierdza, że ​​można to nazwać siłami, które są stosowane do wspólnego punktu i mają równą przekątną równoległoboku, zbudowaną na siłach używanych jako boki.

Stwierdzenie aksjomatu stwardnienia stwierdza, że ​​ciała poddane odkształceniom, ale posiadające równowagę, będą je miały również po zakończeniu procesu hartowania.

Inną podstawową koncepcją statyki, która przyjęła formę prawa, jest aksjomat połączeń. Twierdzi ona, że ​​stan mechanicznego typu układu nie zmieni się, jeśli zostanie uwolniony z zestawu wiązań, ale zostaną zastosowane te same siły wypadkowe podobne do wielkości siły reakcji wiązania.

Całkowita liczba potencjalnych sił wewnętrznego typu odpowiada zeru.

Primaries

Podstawowe pojęcia i definicje statyki określają, że ciało może mieć stan zrównoważony, jeśli znajduje się w spoczynku lub porusza się po linii prostej w sposób jednolity w stosunku do określonej bezwładnościowej ramy odniesienia.

Zgodnie z twierdzeniami statyki, obiekt materialny jest uważany za absolutnie trwały, ponieważ zmiany wielkości ciała z reguły mają niewielki wpływ, a zatem nie wpływają znacząco na jego początkowy rozmiar.

Obecność związków

Każdy organizm może być narażony na działanie sił zewnętrznych i / lub innych materialnych obiektów, które ograniczają zdolność poruszania konkretnym ciałem do "grubszej" przestrzeni. Takie zjawisko nazywa się połączeniami. Obejmują one reakcję wiązania, która charakteryzuje się siłą działającą na ciało i ograniczającą jego zdolność do poruszania się. Jeśli obiekt jest zawiasowy, sam zawias będzie uważany za łącznik, a reakcja połączenia określi się jako siła przechodząca przez oś zawiasu.

Siły urządzenia systemowego

W fizyce definicja statyki jest gałęzią mechaniki, która obejmuje także koncepcję układu sił.

Jeśli taki system oddziałujący na obiekt stały może zostać zastąpiony przez podmiot z innym rodzajem systemu zasilania i nie zmienia stanu mechanicznego ciała, wówczas sam system można nazwać równoważnym. Ta koncepcja została omówiona powyżej, ale ogólnie. Mówiąc bardziej szczegółowo na ten temat, należy pamiętać, że każdy system sił może być wymiennie równoważny. Siła ta jest również nazywana głównym wektorem systemu elektroenergetycznego. Główny punkt w stosunku do wybranego środka redukcji tworzy pewna para sił. Całkowita wartość głównego momentu odpowiada sumie momentów każdej siły układu względem punktu centralnego obsady.

Balans ciał stałych

Oświadczenie o równowadze ciała stałego stwierdza, że ​​dany obiekt można zdefiniować jako będący w równowadze w przypadku, gdy całkowity indeks sumy wszystkich sił, które są stosowane do tego obiektu i jego momentów, odpowiada zeru. Każde przemieszczenie ciała natychmiast pozwala nam stwierdzić, że jego równowaga jest zakłócona, a siły mają potencjał uderzenia powyżej zera.

Zrównoważyć cały system ciała

Znaczenie słowa "statyczny" obejmuje także zbiór warunków, w których zachowany jest stan równowagi układu ciał (lub ciał).

Możliwe jest stworzenie zapisu warunków charakteryzujących równowagę układu przez podzielenie bryły na oddzielne fragmenty. Następnie należy zapisać równania charakteryzujące stan równowagi zarówno całego systemu, jak i poszczególnych jego części. Definicja części systemu pozwala wybrać między różnymi typami rekordów, formą ich opisu i obliczeń.

Zgodnie z twierdzeniem drugiego prawa Newtona, można stwierdzić, że ciało jest w stanie spokoju lub jest zaangażowane w wykonywanie jednolitego ruchu prostoliniowego, jeżeli indeks geometryczny sumy zewnętrznego zestawu sił przyłożonego do ciała odpowiada zeru. W tym przypadku możemy wywnioskować, że siły, które są przyłożone do ciała, są zrównoważone podczas działania względem siebie. Obliczenia dotyczące definicji wypadkowej sugerują możliwość zastosowania środek masy Ciało wszystkie siły.

Ciało, które nie podlega obrotowi, może znajdować się w stanie równowagi, jeżeli miara każdej siły, która go powoduje, przyłożona do ciała, równa się zeru.

Ciało, które może obracać się względem pewnej osi, ma równowagę, dla której zero jest niedostatecznym wypadkowym wskaźnikiem.

Wpływ siły na obrót określa nie jedna z jego wielkości, ale także odległość od linii działania siły do ​​osi obrotu.

Istnieje zasada momentów, która stwierdza, że ​​ciało o ustalonej osi obrotu może być w równowadze, jeśli suma algebraicznego charakteru każdego momentu przyłożonego do ciała w sumie i względem względnej siły osi odpowiada zeru.

Związek z mechaniką teoretyczną

Odpowiadając na pytanie "czym jest statyka?", Należy wspomnieć o jego związku z innymi naukami, z których jedną jest mechanika teoretyczna.
Statyka zawarta jest w zbiorze sekcji teorii mechaniki, która zajmuje się badaniem praw ogólnych ruch mechaniczny charakter A także zwraca uwagę na interakcję materialnych obiektów. W rzeczywistości ta nauka pozycjonuje się jako sekcja fizyki; obejmuje podstawową serię fundamentów podniesionych do rangi aksjomatów. W trakcie rozwoju został on wyróżniony w niezależnej dziedzinie naukowej i jest powszechnie znany, co jest spowodowane znaczeniem zastosowań w dziedzinie nauk przyrodniczych i technologii.

Związek z badaniem odporności materiałów

Podstawowe pojęcia i definicje, przedmiot statyki są ściśle związane z badaniami w zakresie określania właściwości wytrzymałościowych materiału i stanowią podstawę dla nauki.

Opór materiałowy jest gałęzią mechaniki badającej deformację ciał stałych i zwraca uwagę na inżynierską metodologię szeregu obliczeń, które określają siłę, sztywność i stabilność ciała. Jednocześnie stara się sprostać wymaganiom niezawodności, zdolności do pozostawania w stanie pracy przez długi czas, a także bada kwestię skuteczności danego materiału.

Pojęcie dynamiki

W fizyce statyka i dynamika są ściśle ze sobą powiązane, ale w pewnym stopniu są odwrotne w opisie stanu ciała.

Dynamika jest gałęzią nauki mechaniki, której celem jest zbadanie przyczyn, które mogą powodować ruch typu mechanicznego. Dynamika obejmuje manipulację pojęciami energii, pędu i jego momentu, masy i siły.
Definicja dynamiki i statyki w fizyce ma jasny opis, który wynika z obecności pochodnych zestawów praw i aksjomatów, separacji według rodzaju oddziaływania na ciało itp.

Dynamikę można podzielić na kilka typów, z których jednym jest na przykład dynamika klasyczna. Opisuje ruch różnych typów obiektów z prędkością, z jaką mogą one pokonać w drugim, odległości od ułamka milimetra do dziesiątek i setek kilometrów. Dynamikę można zastosować do różnych dziedzin nauki fizyki, na przykład do teorii pól stałych.