Основные понятия и исходные положения статики.
Абсолютно твердое тело; сила. Задачи статики.
Аксиомы теоретической механики
Свойства сил и систем сил, установленные в результате многочисленных наблюдений и опытной проверки, составляют основу теоретической механики и формулируются в виде аксиом. Аксиомы механики отражают, по существу, законы Галилея-Ньютона.
Аксиома о равновесии системы двух сил.
Две силы, равные по величине и направленные в противоположных направлениях вдоль общей линии действия, находятся в равновесии (рис. 1.3а).
Рис. 1.3
Связи и их реакции
По определению, тело, которое может совершать из данного положения любые перемещения в пространство, называется свободным (например, воздушный шар в воздухе). Тело, перемещениям которого в пространстве препятствуют какие-нибудь другие, скрепленные или соприкасающиеся с ним, тела, называется несвободным. Все то, что ограничивает перемещения данного тела в пространстве, называют связью. В дальнейшем будем рассматривать связи, реализуемые какими-нибудь телами, и называть связями сами эти тела.
Примерами несвободных тел являются груз, лежащий на столе, дверь, подвешенная на петлях, и т. п. Связями в этих случаях будут: для груза — плоскость стола, не дающая грузу перемещаться по вертикали вниз; для двери — петли, не дающие двери отойти от косяка.
Понятие (определение) реакции связи
Тело, стремясь под действием приложенных сил осуществить перемещение, которому препятствует связь, будет действовать на нее с некоторой силой, называемой силой давления на связь. Одновременно по закону о равенстве действия и противодействия связь будет действовать на тело с такой же по модулю, но противоположно направленной силой. Сила, с которой данная связь действует на тело, препятствуя тем или иным его перемещениям, называется силой реакции (противодействия) связи или просто реакцией связи.
Значение реакции связи зависит от других действующих сил и наперед неизвестно (если никакие другие силы на тело не действуют, реакции равны нулю); для ее определения надо решить соответствующую задачу механики. Направлена реакция связи в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу. Когда связь может препятствовать перемещениям тела по нескольким направлениям, направление реакции такой связи тоже наперед неизвестно и Должно определяться в результате решения рассматриваемой задачи.
Правильное определение направлений реакций связей играет при решении задач механики очень важную роль.
Основные типы связей
Рис. 16
