기술 역학 2 과정에 대한 강의. 조명 예제와 함께 이론 역학의 독학 주제


이 매뉴얼에는 "Technical Mechanics" 주제 블록의 주요 분야 중 하나의 기본 개념과 용어가 포함되어 있습니다. 이 분야에는 "이론 역학", "재료의 강도", "기계 및 기계 이론"과 같은 섹션이 포함됩니다.

이 매뉴얼은 "기술 역학" 과정의 자율 학습을 돕기 위한 것입니다.

이론 역학 4

I. 통계 4

1. 정역학의 기본 개념과 공리 4

2. 수렴력 체계 6

3. 임의적으로 분산된 힘의 평면 시스템 9

4. 농장의 개념. 트러스 계산 11

5. 힘의 공간 시스템 11

Ⅱ. 점의 운동학 및 입체 13

1. 기구학의 기본 개념 13

2. 강체의 병진운동과 회전운동 15

3. 강체의 평면 평행 운동 16

III. 포인트 21의 역학

1. 기본 개념 및 정의. 역학 21의 법칙

2. 점 역학의 일반 정리 21

재료의 강도22

1. 기본 개념 22

2. 외부 및 내부 세력. 섹션 방법 22

3. 스트레스의 개념 24

4. 직선 보의 인장 및 압축 25

5. 이동 및 축소 27

6. 비틀림 28

7. 크로스 벤드 29

8. 세로 굽힘. 세로 굽힘 현상의 본질. 오일러 공식. 임계 스트레스 32

메커니즘 및 기계 이론 34

1. 메커니즘의 구조 분석 34

2. 평평한 기구의 분류 36

3. 평면 메커니즘의 운동학적 연구 37

4. 캠 메커니즘 38

5. 기어 메커니즘 40

6. 메커니즘과 기계의 역학 43

서지45

이론 역학

. 정적

1. 정역학의 기본 개념과 공리

물체의 운동과 평형의 일반 법칙과 물체 사이의 결과적인 상호 작용에 대한 과학은 이론 역학.

공전힘의 일반 교리를 제시하고 힘의 작용 하에서 물질체의 평형을 위한 조건을 연구하는 역학의 분과라고 불립니다.

완전 탄탄한 몸매그러한 몸체를 호출하며 두 점 사이의 거리는 항상 일정하게 유지됩니다.

물질 몸체의 기계적 상호 작용의 정량적 측정 인 양을 .

스칼라숫자 값으로 완전히 특성화되는 것들입니다.

벡터 수량 -이것들은 숫자 값 외에도 공간의 방향으로 특징 지어지는 것들입니다.

힘은 벡터량입니다.(그림 1).

강도는 다음과 같은 특징이 있습니다.

- 방향;

– 수치 또는 모듈

- 적용 지점.

똑바로 이자형힘이 향하는 방향을 호출합니다. 힘의 선.

강체에 작용하는 힘의 총합을 힘의 체계.

다른 신체와 결합되지 않은 신체, 이 조항라고 불리는 공간에서의 모든 움직임을 보고할 수 있습니다. 무료.

자유 강체에 작용하는 하나의 힘 체계가 물체가 위치한 정지 상태나 운동 상태를 변경하지 않고 다른 체계로 대체될 수 있는 경우 이러한 두 힘 체계를 동등한.

자유 강체가 정지할 수 있는 힘의 시스템을 균형이 잡힌또는 0에 해당.

결과 -강체에 대한 주어진 힘 시스템의 작용을 단독으로 대체하는 힘입니다.

절대값의 합과 같은 힘과 방향이 정반대이고 동일한 직선을 따라 작용하는 힘을 균형을 잡는 힘.

외부다른 물질체로부터 주어진 물체의 입자에 작용하는 힘이라고 합니다.

내부주어진 물체의 입자들이 서로 작용하는 힘이라고 합니다.

어느 한 점에서 물체에 가해지는 힘을 집중된.

주어진 체적 또는 물체 표면의 주어진 부분의 모든 점에 작용하는 힘을 분산.

공리 1. 두 개의 힘이 자유 절대 강체에 작용하면 이러한 힘이 절대값이 같고 한 직선을 따라 반대 방향으로 향하는 경우에만 몸체가 평형을 이룰 수 있습니다(그림 2).

공리 2. 절대 강체에 대한 하나의 힘 시스템의 작용은 균형 잡힌 힘 시스템이 추가되거나 빼더라도 변경되지 않습니다.

첫 번째와 두 번째 공리의 결과. 절대 강체에 대한 힘의 작용은 힘의 적용 지점이 작용선을 따라 몸체의 다른 지점으로 이동하는 경우 변경되지 않습니다.

공리 3(힘의 평행사변형의 공리). 한 지점에서 몸체에 가해진 두 개의 힘은 같은 지점에서 적용된 결과를 가지며 측면에서와 같이 이러한 힘에 구축된 평행 사변형의 대각선으로 표시됩니다(그림 3).

아르 자형 = 에프 1 + 에프 2

벡터 아르 자형, 벡터에 구축된 평행 사변형의 대각선과 동일 에프 1 및 에프 2라고 한다 벡터의 기하학적 합.

공리 4. 한 물질체가 다른 물질체에 작용할 때마다 크기는 같지만 방향이 반대인 반작용이 있습니다.

공리 5(경화 원리). 주어진 힘 시스템의 작용하에 가변(변형 가능한) 몸체의 균형은 몸체가 응고(절대적으로 강성)된 것으로 간주되는 경우 방해받지 않을 것입니다.

다른 물체에 고정되어 있지 않고 주어진 위치에서 공간상의 모든 운동을 수행할 수 있는 물체를 물체라고 합니다. 무료.

고정되거나 접촉하는 다른 물체에 의해 공간에서의 움직임이 방해되는 물체를 물체라고 합니다. 무료가 아니다.

공간에서 주어진 신체의 움직임을 제한하는 모든 것을 의사소통.

이 연결이 신체에 작용하여 운동 중 하나 또는 다른 것을 방지하는 힘을 결합 반력또는 결합 반응.

커뮤니케이션 반응 지시연결이 신체를 움직이지 못하게 하는 반대 방향으로.

연결 공리.우리가 결합을 버리고 그들의 작용을 이러한 결합의 반응으로 대체하면 자유가 아닌 물체는 자유로 간주될 수 있습니다.

2. 수렴력 체계

수렴작용선이 한 지점에서 교차하는 힘이라고 합니다(그림 4a).

수렴하는 힘의 시스템은 결과적인동일 기하 합(주 벡터) 이러한 힘의 교차점에 적용됩니다.

기하 합, 또는 주 벡터여러 힘은 이러한 힘으로 구성된 힘 다각형의 닫히는 면으로 표시됩니다(그림 4b).

2.1. 축과 평면에 힘의 투영

축에 대한 힘의 투영힘의 시작과 끝의 투영 사이에 둘러싸인 해당 기호로 찍은 세그먼트의 길이와 동일한 스칼라 양이라고 합니다. 투영은 시작에서 끝으로의 이동이 축의 양의 방향으로 발생하면 더하기 기호가 있고 음의 방향이면 빼기 기호가 있습니다(그림 5).

축에 대한 힘의 투영힘의 계수와 힘의 방향과 축의 양의 방향 사이의 각도 코사인의 곱과 같습니다.

에프 엑스 = 에프코사인.

평면에 힘의 투영이 평면에 대한 힘의 시작과 끝의 투영 사이에 둘러싸인 벡터라고 합니다(그림 6).

에프 xy = 에프코사인

에프 엑스 = 에프 xy cos= 에프코사인 코사인

에프 와이 = 에프 xy cos= 에프코사인 코사인

합 벡터 투영임의의 축에서 동일한 축에 있는 벡터 항의 투영의 대수적 합과 같습니다(그림 7).

아르 자형 = 에프 1 + 에프 2 + 에프 3 + 에프 4

아르 자형 엑스 = ∑에프 ix 아르 자형 와이 = ∑에프 이이

수렴력 시스템의 균형을 맞추기 위해이러한 힘으로 구성된 힘 다각형이 닫히는 것이 필요하고 충분합니다. 이것이 평형의 기하학적 조건입니다.

분석 평형 조건. 수렴하는 힘 시스템의 평형을 위해서는 두 좌표축 각각에 대한 이러한 힘의 투영 합이 0과 같을 필요가 있고 충분합니다.

에프 ix = 0 ∑에프 이이 = 0 아르 자형 =

2.2. 세 가지 힘 정리

자유 강체가 같은 평면에 있는 세 개의 평행하지 않은 힘의 작용으로 평형 상태에 있으면 이러한 힘의 작용선은 한 지점에서 교차합니다(그림 8).

2.3. 중심(점)에 대한 힘의 모멘트

중심에 대한 힘의 모멘트 와 같은 값이라고 합니다. 힘의 계수와 길이의 곱에 해당하는 부호로 취한 시간(그림 9).

= ± 에프· 시간

수직 시간, 중앙에서 낮아짐 영형힘의 선으로 에프, 라고 한다 힘의 어깨 F중심을 기준으로 영형.

모멘트에는 더하기 기호가 있습니다., 힘이 중심을 중심으로 몸체를 회전시키는 경향이 있는 경우 영형시계 반대 방향 및 빼기 기호- 시계 방향인 경우.

힘의 순간의 속성.

1. 힘을 가한 지점이 작용선을 따라 움직일 때 힘의 모멘트는 변하지 않습니다.

2. 중심에 대한 힘의 모멘트는 힘이 0이거나 힘의 작용선이 중심(어깨가 0)을 통과할 때만 0입니다.

소개

이론 역학은 가장 중요한 기초 일반 과학 분야 중 하나입니다. 모든 전문 분야의 엔지니어를 교육하는 데 필수적인 역할을 합니다. 일반 공학 분야는 재료의 강도, 기계 부품, 메커니즘 및 기계 이론 등 이론 역학의 결과를 기반으로 합니다.

이론 역학의 주요 임무는 힘의 작용에 따른 물체의 운동에 대한 연구입니다. 중요한 특정 문제는 힘의 작용 하에서 신체의 평형에 대한 연구입니다.

강의 코스. 이론 역학

    이론 역학의 구조. 정적 기초

    임의의 힘 시스템의 평형을 위한 조건.

    강체 평형 방정식.

    힘의 평면 시스템.

    강체 평형의 특정 경우.

    빔의 평형 문제.

    바 구조에서 내부 힘의 결정.

    점 운동학의 기초.

    자연 좌표.

    오일러 공식.

    강체 점의 가속도 분포.

    병진운동과 회전운동.

    평면 평행 운동.

    복잡한 점 이동.

    포인트 역학의 기초.

    점의 운동 미분 방정식.

    특정 유형의 포스 필드.

    포인트 시스템의 역학의 기초.

    점 시스템의 역학에 대한 일반 정리.

    몸의 회전 운동의 역학.

    Dobronravov V.V., Nikitin N.N. 이론 역학 과정. 중., 대학원, 1983.

    Butenin N.V., Lunts Ya.L., Merkin D.R. 이론 역학 과정, 파트 1 및 2. M., Higher School, 1971.

    페트케비치 V.V. 이론 역학. M., 나우카, 1981.

    작업 모음 학기 논문이론 역학에서. 에드. A.A. 야블론스키. M., 고등학교, 1985년.

강의 1이론 역학의 구조. 정적 기초

이론 역학물리적 참조 시스템인 다른 물체에 대한 물체의 움직임을 연구합니다.

역학은 설명할 수 있을 뿐만 아니라 신체의 움직임을 예측하여 특정하고 매우 광범위한 현상에서 인과 관계를 설정합니다.

실제 신체의 기본 추상 모델:

    재료 포인트 - 질량은 있지만 치수는 없습니다.

    절대적으로 단단한 몸 - 물질로 완전히 채워진 유한한 차원의 체적과 체적을 채우는 매질의 두 점 사이의 거리는 이동 중에 변하지 않습니다.

    연속 변형 매체 - 유한 볼륨 또는 무제한 공간을 채 웁니다. 그러한 매체의 점 사이의 거리는 다를 수 있습니다.

이 중 시스템:

무료 재료 포인트 시스템;

링크가 있는 시스템;

액체 등으로 채워진 공동이 있는 절대적으로 단단한 몸체

"퇴화"모델:

무한히 얇은 막대;

무한히 얇은 판;

재료 점 등을 연결하는 무중력 막대 및 나사

경험에서: 기계적 현상은 다음과 같이 다르게 진행됩니다. 다른 장소들물리적 참조 시스템. 이 속성은 물리적 참조 시스템에 의해 결정되는 공간의 비균질성입니다. 여기서 이질성은 우리가 이 현상을 관찰하는 장소에 대한 현상 발생의 본질의 의존성으로 이해됩니다.

또 다른 속성은 비등방성(non-isotropy)으로, 물리적 기준계를 기준으로 한 물체의 움직임은 방향에 따라 다를 수 있습니다. 예: 자오선을 따라 흐르는 강의 코스(북쪽에서 남쪽으로 - 볼가); 발사체 비행, 푸코 진자.

기준 시스템의 특성(이질성 및 이방성)으로 인해 신체의 움직임을 관찰하기 어렵습니다.

거의이것에서 무료 지구 중심시스템: 시스템의 중심은 지구의 중심에 있으며 시스템은 "고정된" 별에 대해 회전하지 않습니다. 지구 중심 시스템은 지구의 움직임을 계산하는 데 편리합니다.

을 위한 천체 역학(태양계 본체의 경우): 질량 중심과 함께 이동하는 태양 중심 기준 좌표계 태양계"고정된" 별을 기준으로 회전하지 않습니다. 이 시스템의 경우 아직 찾지 못했습니다공간의 이질성과 이방성

역학 현상과 관련하여.

그래서 초록을 소개합니다. 관성공간이 균질하고 등방성인 기준 좌표계 역학 현상과 관련하여.

관성 참조 프레임- 어떤 기계적 경험으로도 자신의 움직임을 감지할 수 없는 사람. 사고 실험: "전 세계에서 유일한 점"(고립)은 정지하거나 직선으로 균일하게 움직이는 것입니다.

원본에 대해 직선으로 이동하는 모든 기준 프레임은 균일하게 관성입니다. 이를 통해 단일 데카르트 좌표계를 도입할 수 있습니다. 그런 공간이라고 합니다 유클리드.

조건부 동의 - 올바른 좌표계를 사용하십시오(그림 1).

시각– 고전적(비상대론적) 역학에서 물론, 모든 기준 시스템에서 동일합니다. 즉, 초기 모멘트는 임의적입니다. 상대성 원리가 적용되는 상대론적 역학과 대조됩니다.

시간 t에서 시스템의 운동 상태는 그 순간 점의 좌표와 속도에 의해 결정됩니다.

실제 물체가 상호 작용하고 시스템의 운동 상태를 변경하는 힘이 발생합니다. 이것이 이론 역학의 본질입니다.

이론 역학은 어떻게 연구됩니까?

    특정 기준 프레임의 몸체 세트의 평형 교리 - 섹션 정적.

    운동학: 시스템의 운동 상태를 특징짓는 양 사이의 관계를 연구하지만 운동 상태의 변화를 일으키는 원인은 고려하지 않는 역학의 한 부분입니다.

그 후 [MAIN PART] 힘의 영향을 고려하십시오.

    역학: 물질계의 운동 상태에 대한 힘의 영향을 고려하는 역학의 일부.

메인 코스 구축 원칙 - 역학:

1) 공리 체계에 기반(경험, 관찰에 기반)

끊임없이 - 무자비한 연습 통제. 정확한 과학의 표시 - 내부 논리의 존재(그것 없이 - 관련없는 요리법 세트)!

공전시스템이 평형을 이루기 위해 물질 점 시스템에 작용하는 힘에 의해 충족되어야 하는 조건과 힘 시스템의 등가 조건이 연구되는 역학의 해당 부분이 호출됩니다.

기본 정역학에서 평형 문제는 벡터의 속성에 기반한 기하학적 방법만을 사용하여 고려됩니다. 이 접근 방식은 기하학적 정적(여기서 고려되지 않은 분석적 통계와 반대됨).

다양한 재료 몸체의 위치는 좌표계로 참조되며, 이를 고정된 것으로 간주합니다.

재료 본체의 이상적인 모델:

1) 재료 점 - 질량이 있는 기하학적 점.

2) 절대 강체 - 어떤 동작으로도 변경할 수 없는 일련의 재료 점.

힘에 의해우리는 부를 것이다 객관적인 이유, 물질적 물체의 상호 작용의 결과이며 정지 상태에서 신체의 움직임을 일으키거나 후자의 기존 움직임을 변경할 수 있습니다.

힘은 그것이 일으키는 운동에 의해 결정되기 때문에 기준 프레임의 선택에 따라 상대적인 특성도 갖습니다.

힘의 본질에 대한 질문이 고려된다. 물리학에서.

물질 점의 시스템은 정지 상태에서 그것에 작용하는 힘의 움직임을 받지 않으면 평형 상태에 있습니다.

일상적인 경험에서: 힘은 본질적으로 벡터, 즉 크기, 방향, 작용선, 적용 지점입니다. 강체에 작용하는 힘의 평형 조건은 벡터 시스템의 속성으로 축소됩니다.

갈릴레오와 뉴턴은 자연의 물리법칙을 연구한 경험을 정리하여 역학의 공리라고 할 수 있는 역학의 기본법칙을 공식화했습니다. 실험적 사실에 근거.

공리 1.강체의 한 점에 여러 힘의 작용은 하나의 작용과 같습니다. 합력,벡터의 추가 규칙에 따라 구성됩니다(그림 2).

결과.강체의 한 점에 가해지는 힘은 평행사변형 규칙에 따라 추가됩니다.

공리 2.강체에 적용된 두 가지 힘 상호 균형크기가 같고 반대 방향으로 향하고 같은 직선 위에 있는 경우에만.

공리 3.강체에 대한 힘 시스템의 작용은 다음과 같은 경우 변경되지 않습니다. 이 시스템에 추가하거나 시스템에서 삭제크기가 같은 두 힘이 반대 방향으로 향하고 같은 직선 위에 놓여 있습니다.

결과.강체의 한 점에 작용하는 힘은 균형을 변경하지 않고 힘의 작용선을 따라 전달할 수 있습니다(즉, 힘은 슬라이딩 벡터, 그림 3).

1) 능동 - 강체의 움직임을 만들거나 만들 수 있습니다. 예를 들어 무게의 힘.

2) 패시브 - 움직임을 생성하지 않고 강체의 움직임을 제한하여 움직임을 방지합니다. 예를 들어, 늘어나지 않는 실의 장력(그림 4).

공리 4.두 번째 물체에 대한 한 물체의 작용은 첫 번째 물체에 대한 이 두 번째 물체의 작용과 동일하고 반대입니다( 행동은 반응과 같다).

점의 이동을 제한하는 기하학적 조건은 다음과 같습니다. 사이.

통신 조건: 예를 들어,

- 간접 길이의 막대 l.

- 길이가 l인 유연한 비신축성 스레드.

결합으로 인한 힘과 움직임을 방해하는 힘을 반력.

공리 5.물질 포인트 시스템에 부과된 결합은 반작용력으로 대체될 수 있으며, 그 작용은 결합의 작용과 동일합니다.

수동적인 힘이 능동적인 힘의 작용과 균형을 이룰 수 없을 때, 움직임이 시작됩니다.

정적의 두 가지 특정 문제

1. 강체에 작용하는 수렴력 시스템

수렴하는 힘의 시스템이러한 힘의 시스템은 항상 원점으로 간주 될 수있는 한 지점에서 교차하는 작용선이라고합니다 (그림 5).

결과의 예측:

;

;

.

이면 힘이 강체의 운동을 유발합니다.

힘의 수렴 시스템에 대한 평형 조건:

2. 세 가지 힘의 균형

세 개의 힘이 강체에 작용하고 두 힘의 작용선이 어떤 점 A에서 교차하면 세 번째 힘의 작용선도 점 A를 통과하고 힘 자체가 같을 때만 평형이 가능합니다 크기와 합계에 반대 방향 (그림 6).

예:

점 O에 대한 힘의 모멘트벡터로 정의하고, 크기삼각형의 면적의 두 배와 같으며, 그 밑면은 주어진 점 O에 꼭짓점이 있는 힘 벡터입니다. 방향- 점 O 주위의 힘에 의해 생성된 회전이 보이는 방향으로 고려되는 삼각형의 평면에 직교 시계 반대 방향으로.는 슬라이딩 벡터의 모멘트이고 무료 벡터(그림 9).

그래서: 또는

,

어디 ;;.

여기서 F는 힘의 계수, h는 어깨(점에서 힘의 방향까지의 거리)입니다.

축에 대한 힘의 모멘트축에서 취한 임의의 점 O에 대한 힘의 모멘트 벡터의이 축에 대한 투영의 대수 값이라고합니다. (그림 10).

이것은 포인트 선택과 무관한 스칼라입니다. 실제로, 우리는 확장합니다 :|| 그리고 비행기에서.

모멘트에 대하여: О 1을 평면과의 교차점이라고 합니다. 그 다음에:

a)부터 - 순간 => 투영 = 0.

b)부터 - 순간 => 투영입니다.

그래서,축에 대한 모멘트는 평면과 축의 교차점에 대한 축에 수직인 평면에서 힘 성분의 모멘트입니다.

수렴력 시스템에 대한 Varignon의 정리:

합력 모멘트 수렴하는 힘의 시스템을 위해임의의 점 A에 대한 상대는 동일한 점 A에 대한 모든 힘 구성 요소의 모멘트의 합과 같습니다(그림 11).

증거수렴 벡터 이론에서.

설명:평행사변형 규칙에 따른 힘의 추가 => 결과적인 힘은 총 모멘트를 제공합니다.

테스트 질문:

1. 이론 역학에서 실제 물체의 주요 모델의 이름을 지정하십시오.

2. 정역학의 공리를 공식화하십시오.

3. 한 점에 대한 힘의 모멘트를 무엇이라고 합니까?

강의 2임의의 힘 시스템에 대한 평형 조건

정역학의 기본 공리에서 힘에 대한 기본 연산은 다음과 같습니다.

1) 작용선을 따라 힘을 전달할 수 있습니다.

2) 작용선이 교차하는 힘은 평행사변형 규칙(벡터 추가 규칙에 따라)에 따라 추가될 수 있습니다.

3) 강체에 작용하는 힘의 시스템에 크기가 같고 동일한 직선에 있고 반대 방향으로 향하는 두 개의 힘을 항상 추가할 수 있습니다.

기본 작업은 시스템의 기계적 상태를 변경하지 않습니다.

두 가지 힘의 체계를 말해보자 동등한다른 하나가 기본 연산을 사용하여 얻을 수 있는 경우(슬라이딩 벡터 이론에서와 같이).

크기가 같고 방향이 반대인 두 개의 평행한 힘의 시스템을 몇 가지 힘(그림 12).

한 쌍의 힘의 모멘트- 쌍의 벡터에 구축된 평행사변형의 면적과 크기가 같고 쌍의 벡터에 의해 보고된 회전이 발생하는 것으로 볼 수 있는 방향으로 쌍의 평면에 직교하는 벡터 시계 반대 방향.

, 즉, 점 B에 대한 힘의 모멘트입니다.

한 쌍의 힘은 그 순간에 의해 완전히 특성화됩니다.

한 쌍의 힘은 기본 작업에 의해 쌍의 평면에 평행한 모든 평면으로 전달될 수 있습니다. 쌍의 어깨에 반비례하여 쌍의 힘의 크기를 변경합니다.

힘의 쌍은 추가될 수 있지만 힘 쌍의 모멘트는 (자유) 벡터의 추가 규칙에 따라 추가됩니다.

강체에 작용하는 힘의 시스템을 임의의 지점(감소 중심)으로 가져오기- 현재 시스템을 더 간단한 시스템으로 대체하는 것을 의미합니다. 세 가지 힘의 시스템 중 하나가 미리 통과하는 시스템 주어진 포인트, 나머지 두 개는 쌍을 나타냅니다.

기본 작업의 도움으로 증명됩니다(그림 13).

수렴하는 힘의 시스템과 힘의 쌍의 시스템.

- 결과적인 힘.

결과 쌍

보여줘야 했던 것입니다.

두 가지 힘의 체계~ 할 것이다 동등하다두 시스템이 하나의 합력과 하나의 결과 쌍으로 축소되는 경우, 즉 다음 조건 하에서만:

강체에 작용하는 힘 시스템의 평형의 일반적인 경우

우리는 힘 체계를 다음과 같이 가져옵니다(그림 14).

원점을 통한 결과적인 힘;

또한 결과 쌍은 점 O를 통과합니다.

즉, 그들은 그리고 - 두 개의 힘으로 이끌었고 그 중 하나는 주어진 점 O를 통과합니다.

다른 하나의 직선이 같으면 평형은 반대 방향을 향합니다(공리 2).

그런 다음 점 O를 통과합니다.

그래서, 강체에 대한 일반 평형 조건:

이러한 조건은 공간의 임의 지점에 대해 유효합니다.

테스트 질문:

1. 군대에 대한 기본 작전을 나열하십시오.

2. 등가라고 하는 힘의 체계는 무엇입니까?

3. 강체의 평형을 위한 일반 조건을 쓰십시오.

강의 3강체 평형 방정식

좌표의 원점을 O라 하자. 는 결과적인 힘, 는 결과 쌍의 모멘트입니다. 점 O1을 새로운 감소 중심이라고 하자(그림 15).

새로운 힘 시스템:

캐스트 포인트가 변경되면 =>만 변경됩니다(한 방향에서는 한 기호로, 다른 방향에서는 다른 기호로). 그것이 핵심이야: 라인을 일치

분석적으로: (벡터의 공선성)

; 점 O1 좌표.

이것은 결과 벡터의 방향이 결과 쌍의 모멘트 방향과 일치하는 모든 점에 대한 직선의 방정식입니다. 직선이라고합니다 발전기.

dynamas => 의 축에 있는 경우 시스템은 하나의 합력과 동일합니다. 시스템의 결과적인 힘.이 경우 항상 그렇습니다.

힘을 모으는 네 가지 경우:

1.) ;- 발전기.

2.) ; - 결과.

3.) ;- 쌍.

4.) ;- 균형.

두 개의 벡터 평형 방정식: 주 벡터와 주 모멘트는 0과 같습니다.

또는 직교 좌표축에 대한 투영의 6개 스칼라 방정식:

여기:

방정식 유형의 복잡성은 감소 포인트의 선택 => 계산기의 기술에 따라 다릅니다.

상호 작용하는 강체 시스템의 평형 조건 찾기<=>개별적으로 각 신체의 균형 문제, 그리고 신체는 외력과 내부 힘의 영향을 받습니다(동일하고 반대 방향의 힘과 접촉하는 지점에서 신체의 상호 작용 - 공리 IV, 그림 17).

우리는 시스템의 모든 본체를 선택합니다. 하나의 추천 센터.그런 다음 평형 조건 번호가 있는 각 본체에 대해 다음을 수행합니다.

, , (= 1, 2, …, k)

어디서, - 내부 반응을 제외하고 결과적인 힘과 모든 힘의 결과 쌍의 모멘트.

결과적인 내부 반작용의 힘 쌍의 결과적인 힘과 모멘트.

IV 공리를 공식적으로 요약하고 고려

우리는 얻는다 강체의 평형에 필요한 조건:

,

예시.

평형: = ?

테스트 질문:

1. 힘의 체계를 한 지점으로 가져오는 모든 경우를 열거하십시오.

2. 발전기란 무엇입니까?

3. 강체 시스템의 평형에 필요한 조건을 공식화하십시오.

강의 4힘의 평면 시스템

일반 작업 전달의 특수한 경우입니다.

모든 작용력이 동일한 평면(예: 시트)에 놓이도록 하십시오. 같은 평면에서 축소의 중심으로 점 O를 선택합시다. 결과적인 힘과 결과 쌍을 동일한 평면에서 얻습니다. 즉 (그림 19)

논평.

시스템은 하나의 결과적인 힘으로 축소될 수 있습니다.

평형 조건:

또는 스칼라:

재료의 강도와 같은 응용 분야에서 매우 일반적입니다.

예시.

보드와 비행기에서 공의 마찰로. 평형 조건: = ?

비자유 강체의 평형 문제.

강체는 구속조건에 의해 움직임이 제한되는 non-free라고 합니다. 예를 들어, 기타 본체, 힌지 고정 장치.

평형 조건을 결정할 때: 자유가 아닌 물체는 결합을 알 수 없는 반력으로 대체하여 자유로 간주할 수 있습니다.

예시.

테스트 질문:

1. 힘의 평면 시스템이라고 하는 것은 무엇입니까?

2. 힘의 평평한 시스템에 대한 평형 조건을 쓰십시오.

3. 어떤 솔리드 바디를 non-free라고 합니까?

강의 5강체 평형의 특별한 경우

정리.세 가지 힘은 모두 같은 평면에 있는 경우에만 강체의 균형을 유지합니다.

증거.

우리는 감소 지점으로 세 번째 힘의 작용선상의 점을 선택합니다. 그런 다음(그림 22)

즉, 평면 S1과 S2가 일치하고 힘의 축 등의 모든 점에 대해 일치합니다. (쉽게: 비행기에서 단지 균형을 위해).

규율에 관한 강의의 간략한 과정 "기술 역학의 기초"

섹션 1: 통계

정적, 정적의 공리. 채권, 채권의 반응, 채권의 종류.

이론 역학의 기초는 정역학, 재료 강도의 기초, 메커니즘 및 기계의 세부 사항의 세 섹션으로 구성됩니다.

기계적 움직임은 시간이 지남에 따라 공간의 물체 또는 점의 위치가 변경되는 것입니다.

본체는 재료 포인트로 간주됩니다. 기하학적 점이 시점에서 신체의 전체 질량이 집중됩니다.

시스템은 이동과 위치가 상호 연결된 일련의 재료 점입니다.

힘은 벡터량이며 물체에 대한 힘의 효과는 1) 수치, 2) 방향, 3) 적용점의 세 가지 요소에 의해 결정됩니다.

[F] - 뉴턴 - [H], Kg / s = 9.81 N = 10 N, KN = 1000 N,

MN = 1000000N, 1N = 0.1Kg/s

정적 공리.

1공리– (균형잡힌 힘의 체계를 정의): 에 적용되는 힘의 체계 재료 포인트, 그 영향으로 점이 상대적으로 정지한 상태에 있거나 직선으로 균일하게 움직이는 경우 균형을 이룹니다.

균형 잡힌 힘 시스템이 몸체에 작용하면 몸체는 상대적 휴식 상태에 있거나 균일하고 직선으로 움직이거나 고정 축을 중심으로 균일하게 회전합니다.

2 공리– (두 힘의 균형을 위한 조건 설정): 절대값 또는 수치값(F1=F2)이 동일한 두 힘이 절대 강체에 적용되고 방향

반대 방향으로 직선으로 서로 균형을 이룹니다.

힘의 체계는 점이나 물체에 가해지는 여러 힘의 조합입니다.

서로 다른 평면에있는 작용선의 힘 시스템은 공간이라고하며 같은 평면에 있으면 평평합니다. 작용선이 한 점에서 교차하는 힘의 시스템을 수렴이라고 합니다. 별도로 취한 두 가지 힘 시스템이 신체에 동일한 영향을 미친다면 동일합니다.

2가지 공리의 결과.

물체에 작용하는 모든 힘은 작용선을 따라 기계적 상태를 위반하지 않고 물체의 어느 지점으로든 전달할 수 있습니다.

3공리: (힘 변환의 기초): 절대 강체의 기계적 상태를 위반하지 않고 균형 잡힌 힘 시스템을 적용하거나 거부할 수 있습니다.

동작선을 따라 이동할 수 있는 벡터를 이동 벡터라고 합니다.

4 공리– (두 개의 힘을 더하기 위한 규칙 정의): 한 지점에 적용된 두 힘의 결과는 이 지점에서 적용된 이 힘에 기반한 평행사변형의 대각선입니다.

- 합력 = F1+F2 - 평행사변형 법칙에 따름

삼각형 규칙에 따르면.

5 공리- (자연에서 일방적인 힘의 작용이 있을 수 없음을 확립) 물체의 상호작용에서 모든 작용은 동등하고 반대 방향의 반작용에 해당합니다.

연결 및 반응.

역학의 몸체는 다음과 같습니다. 1 자유 2 비자유.

자유 - 신체가 공간에서 어떤 방향으로든 이동하는 데 장애물이 없을 때.

Non-free - 신체는 움직임을 제한하는 다른 신체와 연결됩니다.

신체의 움직임을 제한하는 신체를 본드라고 합니다.

신체가 결합과 상호 작용할 때 힘이 발생하여 결합 측면에서 신체에 작용하며 결합 반작용이라고합니다.

결합의 반응은 결합이 신체의 움직임을 방해하는 방향과 항상 반대입니다.

통신 유형.

1) 마찰이 없는 매끄러운 평면 형태의 통신.

2) 원통형 또는 구형 표면의 접촉 형태의 통신.

3) 거친 평면 형태의 통신.

Rn은 평면에 수직인 힘입니다. Rt는 마찰력입니다.

R은 결합 반응입니다. R = Rn+Rt

4) 유연한 연결: 로프 또는 케이블.

5) 끝 부분에 힌지 고정 장치가 있는 단단한 직선 막대 형태의 연결.

6) 연결은 2면체 각도의 모서리 또는 점 지지대에 의해 수행됩니다.

R1R2R3 - 본체 표면에 수직입니다.

수렴하는 힘의 평면 시스템. 기하학적 정의결과적인. 축에 대한 힘의 투영입니다. 축에 벡터 합을 투영합니다.

작용선이 한 점에서 교차하는 경우 힘을 수렴이라고 합니다.

힘의 평면 시스템 - 이러한 모든 힘의 작용선은 동일한 평면에 있습니다.

수렴하는 힘의 공간 시스템 - 이러한 모든 힘의 작용선은 다른 평면에 있습니다.

수렴하는 힘은 항상 한 지점으로 이동할 수 있습니다. 행동선을 따라 교차하는 지점에서.

F123=F1+F2+F3=

결과는 항상 첫 번째 항의 시작 부분에서 마지막 항의 끝까지 향합니다(화살표는 다면체의 우회 방향을 향합니다).

힘 다각형을 구성할 때 마지막 힘의 끝이 첫 번째 힘의 시작과 일치하고 결과 값이 0이면 시스템이 평형 상태에 있습니다.

균형이 맞지 않음

균형이 잡힌.

축에 대한 힘의 투영입니다.

축은 특정 방향이 지정된 직선입니다.

벡터 투영은 스칼라 값, 벡터의 시작과 끝에서 축에 수직으로 잘린 축의 세그먼트에 의해 결정됩니다.

벡터의 투영은 축의 방향과 일치하면 양수이고 축의 방향과 반대이면 음수입니다.

결론: 좌표축에 대한 힘의 투영 = 힘의 계수와 힘 벡터와 축의 양의 방향 사이의 각도 cos의 곱입니다.

긍정적인 투영.

네거티브 프로젝션

투영 = o

축에 벡터 합계 투영.

모듈을 정의하는 데 사용할 수 있으며

힘의 방향(돌출물이 있는 경우)

좌표축.

결론: 각 축에 대한 벡터 합 또는 결과의 투영은 동일한 축에 대한 벡터 항의 투영의 대수적 합과 같습니다.

투영법을 알고 있다면 힘의 계수와 방향을 결정하십시오.


답: F=50H,

에-?에프 -?

대답:

섹션 2. 재료의 강도 (소프로맷).

기본 개념 및 가설. 흉한 모습. 섹션 방법.

재료의 강도는 구조 요소의 강도, 강성 및 안정성을 계산하는 엔지니어링 방법의 과학입니다. 강도 - 외부 힘의 영향으로 붕괴되지 않는 신체의 특성. 강성 - 지정된 한계 내에서 치수를 변경하는 변형 과정의 본체 능력. 안정성 - 하중을 가한 후 원래의 평형 상태를 유지하는 신체의 능력. 과학(Sopromat)의 목적은 가장 일반적인 구조 요소를 계산하기 위한 실질적으로 편리한 방법을 만드는 것입니다. 재료의 특성, 하중 및 변형 특성에 관한 기본 가설 및 가정.1) 가설(균질성과 감독). 재료가 몸체를 완전히 채우고 재료의 속성이 몸체의 크기에 의존하지 않을 때. 2) 가설(재료의 이상적인 탄성). 변형을 일으킨 원인을 제거한 후 말뚝을 원래 모양과 치수로 복원하는 신체의 능력. 3) 가설(변형과 하중 사이의 선형 관계 가정, Hooke의 법칙 충족). 변형으로 인한 변위는 변형을 유발한 하중에 정비례합니다. 4) 가설(평면 섹션). 단면은 하중이 가해지기 전에 빔 축에 대해 평평하고 수직이며 변형 후에는 평평하고 축에 수직으로 유지됩니다. 5) 가설(재료의 등방성). 기계적 성질모든 방향의 재료는 동일합니다. 6) 가설(변형의 작음). 몸체의 변형은 치수에 비해 너무 작아서 큰 영향을 미치지 않습니다. 상호 합의잔뜩. 7) 가설(힘의 독립성 원리). 8) 가설(생베낭). 정적으로 등가 하중의 적용 장소에서 멀리 떨어진 몸체의 변형은 분포의 특성과 실질적으로 무관합니다. 외부 힘의 영향으로 분자 사이의 거리가 변경되고 내부 힘이 신체 내부에서 발생하여 변형에 대응하고 입자를 이전 상태인 탄성력으로 되돌리는 경향이 있습니다. 섹션 방법.몸체의 잘린 부분에 가해지는 외력은 단면 평면에서 발생하는 내부 힘과 균형을 이루어야 하며 버려진 부분의 작용을 나머지 부분으로 대체합니다. 막대 (보) - 길이가 가로 치수를 크게 초과하는 구조 요소. 판 또는 껍데기 - 두께가 다른 2차원에 비해 작은 경우. 거대한 몸체 - 세 가지 크기가 모두 거의 같습니다. 평형 상태.





NZ - 세로 방향 내력. QX 및 QY - 횡방향 내부 힘. MX와 MY - 구부리는 순간. MZ - 토크. 힘의 평면 시스템이 막대에 작용할 때 해당 섹션에서 세 가지 힘 요인만 발생할 수 있습니다. MX - 굽힘 모멘트, QY - 가로 방향 힘, NZ - 세로 방향 힘입니다. 평형 방정식.좌표축은 항상 막대 축을 따라 Z축을 지시합니다. X 및 Y 축은 단면의 주요 중심 축을 따라 있습니다. 좌표의 원점은 단면의 무게 중심입니다.

내부 힘을 결정하기 위한 일련의 행동.

1) 우리가 디자인할 관심 지점에 정신적으로 섹션을 그립니다. 2) 잘린 부분 중 하나를 버리고 나머지 부분의 균형을 고려하십시오. 3) 평형 방정식을 작성하고 내부 힘 계수의 값과 방향을 결정하십시오. 축 방향 장력 및 압축 - 내부 힘 교차 구역막대의 축을 따라 향하는 하나의 힘으로 닫힐 수 있습니다. 스트레칭. 압축. 전단 - 막대의 단면에서 내부 힘이 1로 감소할 때 발생합니다. 횡력 Q. 비틀림 - 1 힘 계수 MZ가 발생합니다. MZ=MK 퓨어 벤드– 굽힘 모멘트 MX 또는 MY가 발생합니다. 강도, 강성, 안정성에 대한 구조적 요소를 계산하기 위해서는 우선 내력계수의 발생을 파악하는 것이 필요하다(단면법 사용).

주제 1. 솔리드 바디의 STATICS

정적의 기본 개념과 공리

정적 주제.공전힘의 추가 법칙과 힘의 영향을 받는 물체의 평형 조건을 연구하는 역학의 한 분야라고 합니다.

평형에 의해 우리는 다른 물질적 물체와 관련하여 몸의 나머지 상태를 이해할 것입니다. 평형이 연구되는 것과 관련하여 몸이 움직이지 않는 것으로 간주 될 수 있다면 평형은 조건부로 절대라고 불리고 그렇지 않으면 상대적입니다. 정역학에서는 소위 신체의 절대 평형만을 연구합니다. 실제로 공학 계산에서 지구에 대한 평형 또는 지구에 단단히 연결된 물체에 대한 평형은 절대적인 것으로 간주될 수 있습니다. 이 진술의 타당성은 절대 평형의 개념이 더 엄격하게 정의될 수 있는 역학에서 입증될 것입니다. 신체의 상대적 평형에 대한 질문도 거기에서 고려됩니다.

물체의 평형 조건은 본질적으로 물체가 고체인지 액체인지 기체인지에 달려 있습니다. 액체와 기체의 평형은 정수역학과 공기역학 과정에서 연구됩니다. 역학의 일반적인 과정에서는 일반적으로 고체의 평형 문제만 고려됩니다.

자연적으로 발생하는 모든 고체는 외부 영향의 영향을 받아 어느 정도 모양이 바뀝니다(변형). 이러한 변형의 값은 본체의 재질, 기하학적 모양 및 치수, 작용 하중에 따라 다릅니다. 다양한 엔지니어링 구조 및 구조의 강도를 보장하기 위해 부품의 재료 및 치수가 선택되어 작용 하중 하에서의 변형이 충분히 작습니다. 결과적으로 공부할 때 일반 조건평형 상태에서 해당 솔리드 바디의 작은 변형을 무시하고 변형이 불가능하거나 절대적으로 단단한 것으로 간주하는 것은 상당히 수용 가능합니다.

완전 탄탄한 몸매그러한 몸체를 호출하며 두 점 사이의 거리는 항상 일정하게 유지됩니다.

강체가 특정 힘 체계의 작용 하에서 평형(정지 상태)에 있으려면 이러한 힘이 특정 조건을 만족해야 합니다. 평형 조건이 세력 체계. 이러한 조건을 찾는 것이 정적 작업의 주요 작업 중 하나입니다. 그러나 다양한 힘 시스템의 평형을 위한 조건을 찾고 역학의 다른 여러 문제를 해결하려면 강체에 작용하는 힘을 추가할 수 있어야 합니다. 하나의 힘 체계와 다른 체계의 작용, 특히 이 힘 체계를 가장 단순한 형태로 줄이는 것. 따라서 강체의 정역학에서 다음 두 가지 주요 문제가 고려됩니다.

1) 가장 단순한 형태로 강체에 작용하는 힘의 추가 및 시스템의 감소

2) 고체에 작용하는 힘의 시스템에 대한 평형 조건의 결정.

힘.주어진 물체의 평형 상태 또는 운동 상태는 다른 물체와의 기계적 상호 작용의 특성에 따라 달라집니다. 이러한 상호 작용의 결과로 주어진 신체가 경험하는 압력, 매력 또는 반발로부터. 기계적 상호작용을 정량적으로 측정하는 양물체의 작용을 역학적 힘이라고 합니다.

역학에서 고려되는 양은 스칼라로 나눌 수 있습니다. 숫자 값으로 완전히 특성화되는 값과 벡터 값, 즉 숫자 값 외에도 공간의 방향으로 특징 지어지는 것들.

힘은 벡터량입니다. 신체에 미치는 영향은 다음과 같이 결정됩니다. 1) 수치또는 기준 치수힘, 2) ...쪽으로힘, 3) 적용 포인트힘.

힘의 방향과 적용 지점은 몸체의 상호 작용 특성과 상대적 위치에 따라 다릅니다. 예를 들어, 물체에 작용하는 중력은 수직으로 아래로 향합니다. 서로에 대해 눌려진 두 개의 매끄러운 볼의 압력은 접촉 지점에서 볼 표면의 법선을 따라 지시되고 이러한 지점 등에 적용됩니다.

그래픽으로 힘은 방향이 지정된 세그먼트(화살표 포함)로 표시됩니다. 이 세그먼트의 길이 (AB그림에서. 1) 선택한 스케일에 대한 힘의 계수를 나타내며, 세그먼트의 방향은 힘의 방향, 시작(점 하지만그림에서. 1) 일반적으로 힘의 적용 지점과 일치합니다. 때로는 적용 지점이 끝이되는 방식으로 힘을 묘사하는 것이 편리합니다. 화살표의 끝 (그림 4에서와 같이) 안에). 똑바로 , 힘이 향하는 방향을 호출합니다. 힘의 선.힘은 문자로 표시됩니다. 에프 . 힘의 계수는 벡터의 "측면에" 수직선으로 표시됩니다. 포스 시스템절대 강체에 작용하는 힘의 총합입니다.

기본 정의:

    주어진 위치에서 공간상의 어떤 움직임도 전달할 수 있는 다른 물체에 고정되지 않은 물체를 무료.

    주어진 힘 체계의 작용 하에서 자유 강체가 정지할 수 있다면 그러한 힘 체계를 균형이 잡힌.

    자유 강체에 작용하는 하나의 힘 체계가 물체가 위치한 정지 상태나 운동 상태를 변경하지 않고 다른 체계로 대체될 수 있는 경우 이러한 두 힘 체계를 동등한.

    만약 이 시스템힘은 하나의 힘과 같으므로 이 힘을 결과적인이 세력 체계. 이런 식으로, 결과적인 - 만이 대신할 수 있는 힘이다이 시스템의 작용은 강체에 가해지는 힘입니다.

절대값의 합과 같은 힘과 방향이 정반대이고 동일한 직선을 따라 작용하는 힘을 균형강압적으로.

    강체에 작용하는 힘은 외부와 내부로 나눌 수 있습니다. 외부다른 물질체로부터 주어진 물체의 입자에 작용하는 힘이라고 합니다. 내부주어진 물체의 입자들이 서로 작용하는 힘이라고 합니다.

    어느 한 점에서 물체에 가해지는 힘을 집중된.주어진 체적 또는 물체 표면의 주어진 부분의 모든 점에 작용하는 힘을 불화각기 다른.

집중된 힘의 개념은 실제로 한 지점에서 신체에 힘을 적용하는 것이 불가능하기 때문에 조건부입니다. 우리가 역학에서 집중된 것으로 간주하는 힘은 본질적으로 분산된 힘의 특정 시스템의 결과입니다.

특히, 주어진 강체에 작용하는 일반적으로 역학에서 고려되는 중력은 입자의 중력의 결과입니다. 이 결과의 작용선은 몸의 무게 중심이라는 점을 통과합니다.

정적 공리.정적의 모든 정리와 방정식은 여러 초기 위치에서 파생되며 수학적 증거 없이 받아들여지고 정적의 공리 또는 원리라고 합니다. 정역학의 공리는 신체의 균형과 움직임에 대한 수많은 실험과 관찰을 일반화한 결과이며, 연습을 통해 반복적으로 확인됩니다. 이러한 공리 중 일부는 역학의 기본 법칙의 결과입니다.

공리 1. 완전 무료인 경우강체는 두 가지 힘에 의해 작용되며, 그러면 몸체는경우에만 균형을 이룰 수 있습니다.이 힘이 절대값이 같을 때(에프 1 = 에프 2 ) 및 지시한 직선을 따라 반대 방향으로(그림 2).

공리 1은 가장 단순한 균형 잡힌 힘 시스템을 정의합니다. 경험에 따르면 하나의 힘만 작용하는 자유 물체는 평형을 이룰 수 없기 때문입니다.

하지만
시오마 2.
절대 강체에 대한 주어진 힘 시스템의 작용은 균형 잡힌 힘 시스템이 추가되거나 빼더라도 변경되지 않습니다.

이 공리는 균형 시스템에 의해 다른 두 가지 힘 시스템이 서로 동등하다는 것을 나타냅니다.

첫 번째와 두 번째 공리의 결과. 절대적으로 강체에 작용하는 힘의 적용점은 작용선을 따라 몸체의 다른 점으로 전달될 수 있습니다.

실제로 점 A에 가해진 힘 F가 강체에 작용한다고 하자(그림 3). 이 힘의 작용선에서 임의의 점 B를 가져 와서 Fl \u003d F, F2 \u003d - F가되도록 두 개의 균형 잡힌 힘 F1과 F2를 적용합시다. 이것은 힘 F의 영향을 변경하지 않습니다. 신체. 그러나 공리 1에 따르면 힘 F와 F2는 또한 버릴 수 있는 균형 잡힌 시스템을 형성합니다. 결과적으로 F와 동일하지만 점 B에 적용된 단 하나의 힘 F1만이 몸체에 작용할 것입니다.

따라서, 힘 F를 나타내는 벡터는 힘의 작용선 상의 임의의 지점에 적용된 것으로 간주될 수 있습니다(이러한 벡터를 슬라이딩 벡터라고 함).

얻어진 결과는 절대 강체에 작용하는 힘에 대해서만 유효합니다. 공학 계산에서 이 결과는 주어진 구조에 대한 힘의 외부 작용을 연구할 때만 사용할 수 있습니다. 구조의 평형을 위한 일반적인 조건이 결정될 때.

시간

예를 들어, (그림 4a)에 표시된 막대 AB는 F1 = F2이면 평형 상태가 됩니다. 두 힘이 어느 지점으로 전달될 때 에서막대(그림 4, b) 또는 힘 F1이 점 B로 전달되고 힘 F2가 점 A로 전달될 때(그림 4, c) 균형이 흐트러지지 않습니다. 그러나 고려되는 각각의 경우에서 이러한 힘의 내부 작용은 다를 것입니다. 첫 번째 경우에는 막대가 가해진 힘의 작용으로 늘어나고 두 번째 경우에는 응력이 가해지지 않으며 세 번째 경우에는 막대가 압축됩니다.

하지만

공리 3 (힘의 평행 사변형의 공리). 두 가지 힘,한 지점에서 몸에 적용, 결과를 가지고,이러한 힘을 기반으로 하는 평행사변형의 대각선으로 표시됩니다.벡터 에게,벡터에 구축된 평행사변형의 대각선과 동일 에프 1 그리고 에프 2 (그림 5)는 벡터의 기하학적 합이라고합니다. 에프 1 그리고 에프 2 :

따라서 공리 3도 가능합니다. 다음과 같이 공식화하십시오. 한 점에서 물체에 가해진 두 힘은 기하학과 같다. ric(벡터) 이러한 힘의 합은 동일하게 적용됩니다. 가리키다.

공리 4. 두 물질체는 항상 서로 작용한다절대값이 같고 방향이 같은 힘으로 서로에게반대 방향으로 한 직선(간단히: 행동은 반응과 같다).

작용과 반작용의 평등 법칙은 역학의 기본 법칙 중 하나입니다. 몸이 따라오면 하지만몸에 작용 힘으로 에프, 그와 동시에 몸 몸에 작용 하지만힘으로 에프 = -에프(그림 6). 그러나, 세력 에프 그리고 에프" 다른 신체에 적용되기 때문에 균형 잡힌 힘 시스템을 형성하지 않습니다.

내부 세력의 속성. 공리 4에 따르면 고체의 두 입자는 동일하고 반대 방향의 힘으로 서로 작용합니다. 평형의 일반적인 조건을 연구할 때 몸은 절대적으로 단단한 것으로 간주될 수 있으므로 (공리 1에 따르면) 모든 내부 힘은 이 조건에서 균형 잡힌 시스템을 형성하며 (공리 2에 따르면) 버릴 수 있습니다. 따라서 일반적인 평형 조건을 연구할 때 주어진 강체 또는 주어진 구조에 작용하는 외력만을 고려할 필요가 있습니다.

공리 5(경화 원리). 변경 사항이 있는 경우주어진 힘 시스템의 작용하에 제거 가능한 (변형 가능한) 몸체평형상태에 있으면 평형상태가 유지된다.몸이 굳어질 것입니다(절대적으로 단단해짐).

이 공리에서 만들어진 주장은 분명합니다. 예를 들어, 체인의 링크가 함께 용접된 경우 체인의 균형이 방해받지 않아야 합니다. 구부러진 단단한 막대 등으로 바뀌면 유연한 실의 균형이 방해받지 않습니다. 응고 전후에 정지해 있는 물체에 동일한 힘의 체계가 작용하기 때문에 공리 5는 다음과 같이 다른 형태로 표현될 수도 있습니다. 평형 상태에서 모든 변수에 작용하는 힘(deforworldable) 몸, 다음과 같은 조건을 만족절대 강체; 그러나 가변 바디의 경우 이러한조건은 필요하지만 충분하지 않을 수 있습니다.예를 들어, 끝단에 가해지는 두 가지 힘의 작용하에 유연한 나사산의 평형을 위해서는 단단한 막대의 경우와 동일한 조건이 필요합니다(힘의 크기는 동일해야 하고 나사산을 따라 다른 방향으로 향해야 함). 그러나 이러한 조건으로는 충분하지 않습니다. 나사산의 균형을 맞추려면 적용된 힘이 인장력이 되어야 합니다. 그림과 같이 지시한다. 4a.

응고 원리는 엔지니어링 계산에 널리 사용됩니다. 평형 조건을 컴파일할 때 모든 가변 바디(벨트, 케이블, 체인 등) 또는 가변 구조를 절대적으로 강성으로 간주하고 강체 정적 방법을 적용할 수 있습니다. 이 방법으로 얻은 방정식이 문제를 해결하기에 충분하지 않으면 구조의 개별 부분의 평형 조건 또는 변형을 고려한 방정식이 추가로 작성됩니다.

주제 № 2. 요점의 역학

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