- •Невенчанная т.О., Хохлова о.А., Пономарева е.В., Хохлов а.В.
- •Курс теоретической механики. Статика
- •Учебное пособие
- •Москва – 2012
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Основные понятия и аксиомы статики
- •Основные понятия статики
- •Аксиомы статики
- •1.3. Виды связей и их реакции
- •Виды связей и их реакции
- •Реакции опор (изображение и направление)
- •1.5. Система сходящихся сил
- •1.5.1. Геометрический способ сложения сходящихся сил
- •1.5.2. Разложение сил
- •1.5.3. Проекция силы на ось и на плоскость
- •1.5.4. Задания для самостоятельной работы по теме «Проекция силы на координатную ось»
- •1.5.5. Аналитический способ задания и сложения сил
- •1.5.6. Условия равновесия плоской системы сходящихся сил
- •1.5.7. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия системы сходящихся сил
- •2.2. Сложение двух параллельных сил, направленных в противоположные стороны
- •2.3. Момент силы
- •2.3.1. Момент силы относительно центра
- •2.3.2. Пара сил. Момент пары
- •2.3.3. Теорема об алгебраической сумме момента сил пары относительно любой точки, лежащей в плоскости действия пары
- •2.3.4. Теорема об эквивалентности пар
- •2.3.5. Сложение пар, расположенных в одной плоскости
- •2.3.6. Теорема о моменте равнодействующей плоской системы сходящихся сил (теорема Вариньона)
- •2.3.7. Задания для самостоятельной работы по теме «Момент силы относительно центра»
- •2.4. Теорема о параллельном переносе силы (метод Пуансо)
- •2.5. Приведение произвольной плоской системы сил к данному центру
- •2.6. Приведение плоской системы сил к простейшему виду
- •Частные случаи приведения плоской системы сил к простейшему виду
- •2.7. Формы уравнений равновесия произвольной плоской системы сил
- •Формы уравнений равновесия произвольной системы сил
- •Окончание табл. 2.2
- •Равновесие плоской системы параллельных сил. В том случае, когда все силы параллельны друг другу, одну из координатных осей следует направить параллельно силам.
- •Условия равновесия плоской системы параллельных сил
- •2.8. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия произвольной плоской системы сил, приложенной к твердому телу
- •2.9. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела»
- •2.10. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела»
- •Определение реакции опор твердого тела
- •2.11. Задания для самостоятельной работы по теме «Равновесие твердого тела» Пример 1
- •Составим уравнение моментов относительно точки a:
- •Пример 2
- •Составим уравнение моментов относительно точки a:
- •Самостоятельно решите следующие тестовые задания:
- •3. Равновесие плоской системы тел
- •3.1.Общие сведения о системе тел
- •Порядок решения задач
- •3.3. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела (система двух тел)»
- •3.4. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор твердого тела (система двух тел)»
- •Определение реакций опор твердого тела (система 2 тел)
- •3.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Равновесие составной конструкции»
- •4. Расчет плоской фермы
- •4.1. Общие сведения о фермах
- •4.2. Методические указания к решению задач по исследованию условий равновесия плоской фермы
- •4.3. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы»
- •4.3.1. Расчет плоской фермы методом вырезания узлов
- •4.3.2. Проверка результатов расчета фермы методом сечений
- •4.3.3. Построение диаграммы Максвелла-Кремоны
- •4.6. Задания для выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы»
- •Определение реакций опор и сил в стержнях плоской фермы
- •4.7. Задания для самостоятельной работы по теме «Определение усилий в стержнях фермы»
- •5. Пространственная система сил
- •5.1. Момент силы относительно оси
- •5.2. Теорема Вариньона для моментов силы относительно оси. Аналитические формулы для моментов силы относительно координатных осей
- •5.3. Задания для самостоятельной работы по теме «Момент силы относительно оси»
- •5.4. Приведение произвольной пространственной системы сил к данному центру
- •5.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Приведение системы сил к заданному центру»
- •5.5.1. Проекция на оси координат главного вектора
- •5.5.2. Проекция на оси координат главного момента
- •5.6. Приведение пространственной системы сил к простейшему виду
- •5.7. Равновесие произвольной пространственной системы сил
- •5.9. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Определение реакций опор пространственной конструкции»
- •Решение.
- •5.11. Задания для самостоятельной работы по теме «Условия равновесия частично закрепленного тела»
- •5.12. Задания для самостоятельной работы по теме «Произвольная пространственная система сил»
- •6. Центр тяжести тел
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Центр тяжести твердого тела
- •6.3. Способы определения координат центров тяжести тел
- •6.4. Центры тяжести
- •Координаты центра тяжести некоторых однородных тел
- •6.5. Методические указания к решению задач по определению положения центров тяжести однородных тел
- •6.6. Пример выполнения расчетно-графической работы по теме «Центр тяжести»
- •7. Трение скольжения
- •7.1. Законы трения скольжения
- •7.2. Реакция шероховатой поверхности. Угол трения. Конус трения
- •7.3. Методические указания по исследованию условий равновесия тел при наличии трения
- •7.4. Равновесие твердого тела при наличии трения качения
- •7.5. Задания для самостоятельной работы по теме «Трение»
- •Заключение
- •Библиографический список
Реакции опор (изображение и направление)
а)
Точка А (рис. 1.10) является точкой с гибкой связью на рисунке…
а) |
б) |
Варианты ответов: 1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
в) |
г) |
Рис. 1.10
б)
Точка А (рис. 1.11) является точкой с идеально гладкой опорой на рисунке…
а) |
б) |
Варианты ответов: 1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
в) |
г) |
Рис. 1.11
в)
Точка В (рис. 1.12) является соединительным шарниром на рисунке…
а) |
б) |
Варианты ответов: 1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
в) |
г) |
Рис. 1.12
г)
Точка А (рис. 1.13) является точкой с невесомым стержнем на рисунке…
а) |
б) |
Варианты ответов: 1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
в) |
г) |
Рис. 1.13
д)
Точка В (рис. 1.14) является точкой с опорой на ребро на рисунке…
а) |
б) |
Варианты ответов: 1) рис. а 2) рис. б 3) рис. в 4) рис. г |
в) |
г) |
Рис. 1.14
е)
На рис. 1.15 изображено тело, находящееся в равновесии. Соотнесите наименование точки и правильное название опоры в этой точке:
Рис. 1.15 |
Варианты ответов (запишите самостоятельно): 1) А - 2) В – 3) С - 4) D - |
ж)
На рис. 1.16 изображено тело, находящееся в равновесии. Соотнесите наименование точки и правильное название опоры в этой точке:
Рис. 1.16 |
Варианты ответов (запишите самостоятельно): 1) А - 2) В – 3) С - 4) D – 5) E – 6) N - |
з)
На рис. 1.17 изображено тело, находящееся в равновесии. Соотнесите наименование точки и правильное название опоры в этой точке:
Рис. 1.17 |
Варианты ответов (запишите самостоятельно): 1) А - 2) В - 3) D - 4) К - 5) E - |
и)
На рис. 1.18 изображено тело, находящееся в равновесии. Соотнесите наименование точки и правильное название опоры в этой точке:
Рис. 1.18 |
Варианты ответов (запишите самостоятельно): 1) А - 2) В - 3) D - 4) К - 5) E -
|
1.5. Система сходящихся сил
1.5.1. Геометрический способ сложения сходящихся сил
Системой сходящихся сил называется система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке. Две силы, сходящиеся в одной точке, согласно третьей аксиоме статики можно заменить одной силой – равнодействующей.
Решение многих задач статики связано с операцией сложения векторов, в частности, сил.
Главный вектор системы сил – величина, равная геометрической сумме сил системы. Главный вектор системы сил не следует путать с равнодействующей. Равнодействующая – всегда главный вектор, а главный вектор равен равнодействующей, если система сил является сходящейся.
Равнодействующую плоской системы сходящихся сил можно определить графически и графоаналитически.
Сложение двух сил. При графическом определении равнодействующей на чертеже и выбранном масштабе изображаются силы, затем они складываются по правилу параллелограмма. По длине диагонали параллелограмма, учитывая выбранный масштаб, определяется равнодействующая, равная сумме слагаемых сил. Точность определения равнодействующей зависит в этом случае от точности построения силового треугольника.
Графоаналитический способ сложения сил позволяет более точно определить равнодействующую, используя тригонометрические зависимости:
- теорему косинусов:
или
(рис.1.6);
- теорему синусов:
.
Сложение
трех сил, не лежащих в одной плоскости:
геометрическую
сумму
трех сил
,
,
не лежащих в одной плоскости, изображают
диагональю параллелепипеда (рис. 1.20),
построенного на этих силах (правило
параллелепипеда).
|
|
Рис. 1.19 |
Рис. 1.20 |
Сложение системы сил. Сложение плоской системы сходящихся сил осуществляется либо путём последовательного сложения сил с построением промежуточной равнодействующей (рис.1.21), либо путём построения силового многоугольника (рис.1.22).
Рис. 1.21 |
Рис. 1.22 |
