Лемма о параллельном переносе силы

Сила, приложенная к какой-либо точке твердого тела, эквивалентна такой же силе, приложенной к любой другой точке тела, и паре сил, момент которой равен моменту данной силы относительно новой точки приложения.
Доказательство: пусть дана сила F. Приложим к какой-либо точке В систему F’ и F”.
|F|=|F’|=|F”|. F~(F,F’,F”), т.к. (F’,F”) ~ 0, то
F~(F,F’,F”) ~ (F,F’,F”) ~ (F’,M(F,F”)).
Но M(F,F”)=BAxF=MB(F).
Получаем:
F~ (F’,M(F,F”))
Ч. т. д.

Теорема о приведении произвольной системы сил к силе и паре сил - основная теорема статики.

Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru

---------------

При приведении системы сил к заданому центру возникает главный вектор R равный сумме всех сил и главный момент Мо, равный сумме моментов всех сил относительно центра приведения.

Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru

Главный вектор и главный момент системы сил.

R0 - главный вектор

L0 - главный пучок моментов сил

Главный вектор не зависит от точки приведения, а главный момент зависит.

Главный момент системы сил относительно точки О называют сумму векторных моментов всех сил системы относительно этой точки.

(Вообщем то, то что ниже тоже подходит)

Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru

Условия равновесия произвольной системы сил. Частные случаи.

Произвольная система сил, приложенных к твердому телу, эквивалентна силе, равной главному вектору R, и паре сил с моментом, равным главному моменту L0 относительно какого-либо центра О. Чтобы такая система находилась в равновесии, необходимо и достаточно равенство нулю и главного вектора R, и главного момента L0. Поэтому условия равновесия пространственной системы сил могут быть представлены в векторной форме Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru
Два векторных условия эквивалентны следующим шести аналитическим условиям равновесия:
Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru

Условия равновесияможно сформулировать так: для равновесия произвольной системы сил, приложенных к твердому телу, необходимо и достаточно, чтобы суммы проекций всех сил на оси декартовой системы координат равнялись нулю и суммы моментов всех сил относительно этих осей также равнялись нулю.

Частные случаи.

Условия равновесия пространственной системы параллельных сил.

Если силы, действующие на твердое тело, параллельны между собой, то можно выбрать такую систему координат, когда одна из ее осей, например Oz, параллельна направлению действия сил (рис.). Тогда из шести аналитических условий равновесия три выполняются тождественно, и система параллельных сил будет иметь только три условия равновесия:

Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru

Условия равновесия плоской системы сил.

Для плоской системы сил условия равновесия будут частным
случаем уравнений Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru , определяющих условия равновесия пространственной системы сил. Например, если силы расположены в плоскости Оху, то аналитические условия равновесия можно записать в виде: Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru
Для равновесия произвольной плоской системы сил необходимо и достаточно, чтобы суммы проекций всех сил на каждую из двух координатных осей и сумма алгебраических моментов этих сил относительно любого центра О были равны нулю. Алгебраическим моментом силы относительно точки называют момент силы относительно оси, проходящей через данную точку перпендикулярно плоскости, в которой расположена сила и
точка.
Вместо Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru иногда удобно применить условия равновесия в виде уравнений трех моментов: для равновесия произвольной плоской системы сил необходимо и достаточно, чтобы суммы алгебраических моментов всех этих сил относительно любых трех центров А, В, С, не лежащих на одной прямой, были равны нулю: Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru .

Необходимость утверждения следует из того, что третье условие Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru справедливо для любой точки. Достаточность докажем методом от противного, используя теорему о приведении произвольной системы сил к центру. Допустим, что плоская система сил не находится в равновесии. Тогда, приводя ее поочередно к точкам А, В, С, будем иметь в этих точках равнодействующую R . Для выполнения равенств Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru равнодействующая должна пройти одновременно через все три точки, а это невозможно, так как точки не лежат на одной прямой. Следовательно, равнодействующая равна нулю и система сил, удовлетворяющая
равенствам Лемма о параллельном переносе силы - student2.ru , находится в равновесии.

Наши рекомендации