Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1: Вступ до статики

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    34933

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Інженерна статика - це шлюз в інженерну механіку, яка є застосуванням ньютонівської фізики для проектування та аналізу об'єктів, систем та структур щодо руху, деформації та руйнування. Окрім вивчення самого предмета, ви також розвиватимете навички мистецтва та практики вирішення проблем та математичного моделювання, навички, які принесуть вам користь протягом усієї інженерної кар'єри.

    Суб'єкт називається «статикою», оскільки він стосується частинок і жорстких тіл, які знаходяться в рівновазі, і вони, як правило, будуть нерухомими, тобто статичними.

    Розділи в цій книзі:

    • Вступ до статики— огляд статики та введення в одиниці та вирішення проблем.
    • Сили та інші вектори— основні принципи та математичні операції над векторами сили та положення.
    • Рівновага частинок— вступ до рівноваги та розв'язання задач.
    • Моменти і статична еквівалентність— обертальна тенденція сил та спрощення силових систем.
    • Рівновага жорсткого тіла— баланс сил і моментів для одиночних жорстких тіл.
    • Рівновага структур— баланс сил і моментів на взаємопов'язаних системах жорстких тіл.
    • Центроїди і центри тяжіння— важлива геометрична властивість форм і жорстких тіл.
    • Внутрішні навантаження— сили та моменти всередині балок та інших жорстких тіл.
    • Тертя— рівновага тіл, схильних до тертя.
    • Моменти інерції— важлива властивість геометричних фігур, що використовуються в багатьох додатках.

    Ваш курс статики може не охоплювати всі ці теми, або може рухатися по ним в іншому порядку.

    Нижче наведено два приклади типів проблем, які ви навчитеся вирішувати в статиці. Зверніть увагу, що кожен може бути описаний зображенням і постановкою задачі, діаграмою вільного тіла та рівняннями рівноваги.

    Рівновага частинки:\(\lb{140}\) Людина ходить через слабину, розтягнуту між двома деревами. Якщо кути\(\alpha\) і\(\theta\) відомі, знайдіть натяг знаходиться в кожному кінці слабкої лінії.

    Точка дотику особи до Slackline:

    \ begin {збирати*}\ Сигма F_x = 0\\ T_1\ cos\ альфа + T_2\ cos\ тета = 0\\\\ сигма F_y = 0\\ T_1\ sin\ альфа +T_2\ sin\ тета-W = 0\ кінець {збирати*}

    Рівновага твердого тіла: Враховуючи сили взаємодії в точці\(C\) на верхньому важелі екскаватора, знайдіть внутрішню осьову силу, силу зсуву та згинальний момент у точці\(D\text{.}\)

    Розділ вирізаний FBD:

    \ почати {збирати*}\ Сигма F_x = 0\\ -C_x + F_x + V_x + N_x = 0\\\ Сигма F_y = 0\\ -C_y + F_x + V_y - n_y = 0\\\\ Сигма M_D = 0\\ - (д_у) C_x + (д_х)) C_y - M_D = 0\ кінець {збирати*}

    Знання та навички, отримані в статиці, будуть використані в інших ваших інженерних курсах, зокрема в динаміці, механіці твердих тіл (також називається міцністю або механікою матеріалів) та в механіці рідини. Статика стане основою вашої інженерної кар'єри.

    Малюнок 1.0.1. Карта того, як статика спирається на передумови обчислення та фізики, а потім інформує пізніші курси механіки твердих тіл та динаміки.