Связи и реакции связей. Принцип освобождения

Общие понятия о предмете техническая механика.

Техническая механика — это наука об общих законах меха­нического движения и применения их в технике. Техническая механика состоит из двух частей: теоретичес­кой и прикладной. Теоретическая механика - раздел физики, в котором изучается механическое движение твёрдых тел. Т.е изменение их положение относительно друг друга со временем. Теоретическую механику принято подразделять на три раздела- статику, кинематику, динамику. В за­дачи теоретической механики входит определение условий, при которых соблюдаются условия равновесия тел. Этот раздел механики называют статикой. Изучением движения тел на основании законов геометрии занимается раздел механики, называемый кинематикой. Раздел ме­ханики, в котором изучается движение тел и рассматриваются причины, его вызвавшие, называют динамикой. Статика, кинематика и динами­ка охватывают все вопросы, связанные с механическим движением тел, и позволяют решать многочисленные практические задачи.

Основные понятия статики.

Статика – раздел механики, изучающий методы преобразования системы сил в эквивалентные силы, и устанавливаются условия равновесия сил приложенных к твёрдому телу. Силы действующие на твёрдое тело. Сила- мера мех. взаимодействия определяющая интенсивность и направление этого взаимодействия; она характеризуется модулем( числовым значением, направлением и линией действия). Совокупность нескольких сил действующих на твёрдое тело называется системой сил. Сила эквивалентная некоторой системе сил называется равнодействующей. Силы квалифицируются на внешние и внутренние. Внешние- силы приложенные к мех. системе со стороны других тел не входящих в эту систему. По способу приложения- сосредоточенные, распределённые( по длине, по площади, по объёму). По характеру действия- постоянные, переменные(ударные, внезапно приложенные, повторно переменные) Внутренние силы- силы возникающие в материале в результате действия внешних сил. Распределённые нагрузки( силы)- показывает сколько единиц веса приходится на единицу длины, площади или объёма. При расчёте распределённые нагрузки заменяются сосредоточенными силами. Сосредоточенная сила которой заменена распределённая нагрузка будет делить участок приложения на две равные части.

Q=q*L Q=q*S Q=q*V Аксиомы статики- 1) принцип инерции- изолированная точка сохраняет либо состояние покоя либо состояние равное прямолинейному движению, системы отсчётов- инерциональные. 2) угловые равновесия- две силы приложены к твёрдому телу образуют уравновешенную систему когда оси равны по модулю и действуют вдоль одной прямой и противопол. направлены, такая система эквивалентна нулю. 3) принцип присоединения и исключения сил действия какой либо системы сил на твёрдое тело не изменяется если к нему прибавить или отнять уравновешенную систему сил. 4) правило параллелограмма- две силы приложенные в одной точке имеют равнодействующую действующую из этой же точки и равную длине параллельно построенного на этих силах как и на сторонах. 5) силы взаимодействия двух тел равны по модулю, действуют вдоль одной прямой но противоположно направлены. 6) принцип отвердевания- если деформируемое тело находиться в равновесии, то его равновесие не нарушается если не изменяются формы, размеры и положение в пространстве оно превратится в абсолютно твёрдое тело.

Разложение сил на две составляющие.

При расчёте действующие на тело силы могут иметь произвольное направление в этом случаи их проецируют на координатные оси и рассматривают отдельно действие каждой из проекций. Правило параллелограмма- две силы приложенные в одной точке имеют равнодействующую действующую из этой же точки и равную длине параллельно построенного на этих силах как и на сторонах.

Связи и реакции связей. Принцип освобождения.

При расчёте механических систем все силы делятся на активные и реактивные. Активные назыв. Силы которые приложены к твёрдому телу. Реактивными назыв. Силы возникающие в реакциях связи, т.е. силы возникающие в точках взаимодействия рассматриваемого тела со связями, телами ограничивающими его перемещение. Примеры связей и их реакций: 1) свободное отпирания тела о связь, реакция связи всегда направлена перпендикулярно касательной проведённой к поверхности. 2) гибкая, невесомая, нерастяжимая нить; препятствует перемещению тела только в натянутом состоянии, реакция всегда направлена по нити. 3) стержневая связь представляет собой стержень с шарнирами на шарах, реакция связи направлена вдоль линии соед. Шарниры. 4)неподвижный шарнир полностью ограничивает перемещение тела, реакция направлена произвольно. 5) подвижный шарнир, реакция направлена перпендикулярно к касательной проведённой к поверхности по которой движется шарнир. 6) сферический шарнир, реакция со стороны связей появляются в результате применения принципа освобождаемости, когда несвободное твёрдое тело представляется как свободное а действие связей заменяется силами.