Тема 6. Статика.
Урок 43, 44/6. Виды равновесия.
Статика – раздел
механики, в котором изучаются условия
равновесия твердых тел (абсолютно
твердых тел) (v=0
– покоится;
движется
прямолинейно равномерно или вращается)
под действием приложенных сил.
Абсолютно твердое тело – тело, расстояние между любыми двумя точками которого не изменяется в процессе движения и под действием сил.
1.Организационный момент:
1.Отчет консультантов о готовности класса к работе.
2. Анализ выполнения лабораторной работы №9 .
2.Проверка домашнего задания:
1. Фронтальный опрос.
3.Основной материал:
1) Виды равновесия:
1. Равновесие при отсутствии вращения (поступательно движущееся тело
покоится или движется прямолинейно равномерно).
При поступательном движении рассматривается не все тело, а только
движение его центра масс (центра тяжести) – это точка пересечения
линий действия сил (сил тяжести), сообщающих телу ускоренное
поступательное движение.
2) Равновесие с закрепленной осью вращения (вращающееся тело покоится
или равномерно вращается).
- не
вызывает поворот
тела, т.к. проходит через ось вращения
(MF=0).
1)
- вызывает поворот тела, т.к. не проходит
через ось вращения и создает момент силы:
2)
вызывает поворот тела, т.к. не проходит
через ось вращения и создает момент
силы:
- момент силы
где d1
d2
плечи сил
- это
кратчайшее
расстояние (
)
от оси вращения до линии действия силы.
из (1) и (2) => тело
не вращается, если M1=M2
=> M1+M2=0
=>
- 2-ое
уравнение статики
Правило
моментов:
тело находится в равновесии, если
алгебраическая
моментов, приложенных к нему сил, равна
нулю.
Из I и II => общее условие равновесия:
Абсолютно твердое тело находится в равновесии, если действующие на него силы скомпенсированы и моменты сил уравновешены.
т.е:
выполняются
одновременно
3) Правило равновесия рычага:
Рычаг – твердое тело имеющее ось вращения (точку опоры).
и
з
2-ого ур.ст. =>
Рычаг находится
в равновесии, если отношение сил,
действующих на рычаг обратно
пропорционально отношению плеч этих сил.
4) Устойчивость равновесия:
1. Устойчивое равновесие: если R возвращает тело к положению
равновесия.
2. Неустойчивое равновесие: если R удаляет тело к положения
равновесия.
3. Безразличное
равновесие:
.
из (1), (2) и (3) => Условием устойчивого равновесия является min значение
потенциальной энергии.
5) Равновесие тел, имеющих ось вращения.
1.
2.
если центр тяжести
совпадает с осью вращения – равновесие
безразличное.
3.
6) Равновесие тела на опорах.
в (1) и (2) тело
находится в равновесии, т.к. линия
действия
,
проходящая через центр тяжести, пересекает
основание опоры.
в (3) тело выходит из равновесия, т.к. линия действия , проходящая через центр тяжести, не пересекает основание опоры.