- •Предмет теоретической механики. Содержание разделов. Основные понятия и определения (механическое движение, механическое взаимодействие).
- •Аксиомы статики и следствия из них. Задачи статики.
- •Свободное и несвободное твердое тело. Связи и реакции связей. Основные типы связей и их реакции. Аксиома связей.
- •Сходящаяся система сил. Две основные задачи статики для сходящейся системы сил. Геометрический и аналитический способы сложения сил.
- •Равнодействующая сходящейся системы сил и способы ее нахождения.
- •Геометрическое и аналитическое условие равновесия сходящейся системы сил. Теорема о трех силах.
- •Понятие о ферме, назначение, применение. Простейшая ферма. Зависимость между количеством шарниров и стержней. Основные определения и допущения.
- •Определения усилий в стержнях фермы методом вырезания узлов. Достоинства и недостатки метода.
- •Векторный момент силы относительно центра и его свойства.
- •Момент силы относительно оси. Зависимость между моментом силы относительно центра и оси.
- •Пара сил и ее алгебраический момент. Свойства алгебраического момента пары.
- •Определения усилий в стержнях фермы методом Риттера. Достоинства и недостатки метода.
- •Векторный момент пары сил и его свойства. Теорема о сумме моментов сил пары.
- •Эквивалентные пары сил. Теорема об эквивалентности пар в плоскости и следствия из нее
- •Эквивалентные пары. Теорема об эквивалентности пар в пространстве.
- •Главный вектор и главный момент пространственной системы сил и формулы определения их величины и направления.
- •Частные случаи приведения пространственной системы сил. Условия и уравнения равновесия пространственной системы сил.
- •Теорема Вариньона о моменте равнодействующей силы относительно центра и оси.
- •Приведение произвольной плоской системы сил к центру. Главный вектор и главный момент произвольно плоской системы сил.
- •Главный вектор и главный момент произвольной плоской системы сил и формулы их вычисления. Частные случаи приведения произвольной плоской системы сил.
- •Условия и уравнения равновесия произвольной плоской системы сил. Три формы уравнений равновесия плоской системы сил.
- •Распределенные силы и их равнодействующая. Равновесие системы сочлененных тел. Силы внешние и внутренние. Статически определимые и неопределимые задачи.
- •Трение скольжения. Законы трения скольжения. Равновесие при наличии сил трения.С.94.
- •Угол и конус трения. Область равновесия.С.96.
- •Трение качения. Коэффициент трения качения. Момент сил трения качения.С.102.
- •Центр параллельных сил и его координаты.С.130.
- •Центр тяжести и его координаты. Центр тяжести объема, площади, линии.С.131-132.
- •Способы определения координат центра тяжести.С.132
- •Центр тяжести дуги окружности, треугольника кругового сегмента.С.135
- •Предмет кинематики. Основные понятия и определения. Задачи кинематики.С.138
- •Способы задания движения точки. Траектория точки.С.140
- •Определение скорости и ускорения точки при векторном способе задания движения.С.144
- •Определение скорости и ускорения точки при координатном способе задания движения.С.149
- •Естественный трехгранник, естественные оси координат. Алгебраическая скорость точки и ее физический смысл.
- •Определение ускорения точки при естественном способе задания движения.
- •Касательное и нормальное ускорение точки. Частные случаи движения точки.
- •Поступательное движение твердого тела. Теорема о скоростях и ускорениях точек при поступательном движении твердого тела.
- •Вращательное движение твердого тела. Уравнение движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Векторы угловой скорости и углового ускорения.
- •Скорости и ускорения точек тела при вращательном движении.
- •Векторные формулы определения скорости и ускорения точки при вращательном движении тела.
- •Плоскопараллельное движение твердого тела. Уравнения движения. Разложение плоскопараллельного движения на простейшие.
- •Теорема о скоростях точек при плоскопараллельном движении. С. 183
- •Теорема о проекциях скоростей точек на прямую соединяющую эти точки. С. 184
- •Мгновенный центр скоростей. Доказательство существования.
- •Определение скоростей точек при плоскопараллельном движении твердого тела с помощью м.Ц.С. С. 186
- •Способы нахождения мгновенного центра скоростей. С.186-188, с. 203
- •Определение ускорений точек при плоскопараллельном движении твердого тела. С.196
- •Сложное движение точки. Определение понятий относительное, переносное, абсолютное движение. С.212
- •Теорема об определении скорости точки в сложном движении. С. 215
- •Определение ускорения точки в сложном движении (теорема Кориолиса). С. 221
- •Определения ускорения точки при поступательном переносном движении. С. 219
- •Кориолисово ускорение. Модуль, направление, физический смысл. С. 212
Приведение произвольной плоской системы сил к центру. Главный вектор и главный момент произвольно плоской системы сил.
Итак, силы, приложенные в точке О, заменили одной силой R * . Эта сила, равная геометрической сумме сил системы, называется ее главным вектором. Очевидно, что он не зависит от центра приведения. Теперь сложим присоединенные пары, появившиеся при параллельном переносе сил заданной системы в центр приведения О. Этот момент называется главным моментом системы сил относительно центра приведения О. При перемене центра приведения он будет иметь другое значение, поскольку его слагаемые зависят от положения этой точки. Таким образом, в результате приведения к точке О заданная система сил заменена более простой эквивалентной системой, состоящей из одной силы (главный вектор системы) и одной пары сил с моментом, равным главному моменту системы сил относительно центра приведения О.
Главный вектор и главный момент произвольной плоской системы сил и формулы их вычисления. Частные случаи приведения произвольной плоской системы сил.
Условия и уравнения равновесия произвольной плоской системы сил. Три формы уравнений равновесия плоской системы сил.
Распределенные силы и их равнодействующая. Равновесие системы сочлененных тел. Силы внешние и внутренние. Статически определимые и неопределимые задачи.
Силы, равномерно распределённые вдоль отрезка прямой. Для такой системы сил интенсивность q является величиной постоянной. При статических расчётах эту систему сил можно заменить равнодействующей Q. По модулю
.
Приложена сила Q
в середине отрезка АВ. 2). Силы,
распределённые вдоль отрезка прямой
по линейному закону. Примером такой
нагрузки могут служить силы давления
воды на плотину, имеющие наибольшую
величину у дна и падающие до нуля у
поверхности воды. Для этих сил
интенсивность q
является величиной переменной, растущей
от нуля до максимального значения
.
Равнодействующая таких сил будет
определяться аналогично равнодействующей
сил тяжести, действующих на однородную
треугольную пластину АВС. Так как вес
однородной пластины пропорционален
ее площади, то по модулю
.
3) Силы, распределённые вдоль отрезка
прямой по произвольному закону.
Равнодействующая Q
таких сил, по аналогии с силой тяжести,
будет по модулю равна площади фигуры
ABDE,
измеренной в соответствующем масштабе,
и будет проходить через центр тяжести
этой площади. 4). Силы, равномерно
распределённые по дуге окружности.
Примером таких сил могут служить силы
гидростатического давления на боковые
стенки цилиндрического сосуда. Из
симметрии ясно, что сумма проекций
этих сил на ось Oy,
перпендикулярную оси смметрии Ox,
равна нулю. Следовательно, их
равнодействующая Q
направлена вдоль оси Ox.
По модулю
,
где
- сила, действующая на элемент дуги
длиной
,
- угол, образуемый этой силой с осью
Ох.
