Celý svět se skládá z pohybu jakýchkoli těl, včetně lidí. Řídí se různými fyzikálními zákony, které studují jeho zákonitosti. Věda, která studuje pohyb těles, se nazývá mechanika. Ta je zase rozdělena na sekce, z nichž jedna je statická. Z velké části je zaměřena na odhalení vzorců rovnovážného stavu těles.
Co je statické
Stojí za to zvážit tento koncept podrobněji. Statika je obor mechaniky, kde se studuje rovnovážný stav těles, to znamená, že se volí takový vztažný rámec, vůči kterému se studovaný objekt nepohybuje, bez ohledu na stav agregace: pevný, kapalný, plynný.
Jedním z jeho hlavních úkolů je schopnost nahradit vyřazená spojení reakčními silami, které v modulu a směru závisí na:
- aplikované aktivní síly;
- typ připojení;
- pohybové charakteristiky.
Typy rovnováhy
Existují následující typy stavů, ve kterých se tělo nezavazujepohyb:
- Stabilní: pokud se těleso vychýlí z rovnovážné polohy, vznikne síla, která jej vrátí do původního klidového stavu.
- Irelevantní: tělo je v rovnováze s mírnou odchylkou.
- Nestabilní: když tělo opustí rovnovážný stav, vznikají síly, které se snaží tuto odchylku zvýšit.
Pokud objekt není v klidu, jeho potenciální energie se zvyšuje. Existuje malá teorie statiky. Říká, že všechna tělesa tíhnou k minimální hodnotě potenciální energie a tvoří potenciální studnu.
Axiomy a teorie
Abyste pochopili, co je statika, musíte porozumět alespoň její teoretické části.
- Axiom o rovnovážném stavu soustavy dvou sil: k udržení rovnovážného stavu soustavy, dvojice sil působících na bod, je nutné a postačující, aby byly stejné velikosti a působení podél podobné přímky, která musí procházet jejich body aplikace v různých směrech. Axiom je také použitelný pro síly působící na jeden bod těla.
- Axiom o odmítnutí nebo sčítání soustavy sil přibližně rovné nule: pokud na těleso působí soustava sil, lze k ní přidat (nebo z ní vyřadit) stejný systém ekvivalentní nule; nový silový systém je podobný původnímu.
- Axiom rovnoběžníku sil: síly působící na jeden bod tuhého tělesa (nebo hmotného bodu) lze nahradit jednou výslednicí o stejné délce jakovelikost a směr úhlopříčky rovnoběžníku postaveného na původně daných silách.
- Axiom o rovnosti akčních a reakčních sil: síly vzájemného působení dvou hmotných bodů jsou identické v modulu, různé ve směru a působí podél jedné přímky procházející interagujícími body. Takové síly mohou být aplikovány na různé kontaktní body stejných nebo různých těles.
- Axiom spojení: jakékoli spojení může být vynecháno a nahrazeno systémem sil, jednou silou nebo reakcí spojení.
- Axiom tuhnutí: je-li těleso, nad kterým se provádí deformace, v rovnováze, pak tento stav není narušen ukládáním dalších vazeb na body, včetně přeměny původního tělesa na absolutně tuhý.
Příklady statiky
Co studuje? Tento obor mechaniky studuje tuhá tělesa a hmotné body, které jsou v rovnováze. Také - zákony, které jim umožňují udržovat klidový stav. To znamená, že jako příklady statiky mohou sloužit absolutně tuhá tělesa a body, na kterých se provádějí určité akce a působí určité síly.
Pár schopností
Co je to statické? Neexistuje bez interakce sil s tělem. Dvojice sil je systém dvou sil, které mají identický modul a směřují různými směry.
Rameno (označeno jako d) - minimální vzdálenost mezi liniemi působení počátečních sil.
Pravidlo znamení: když se pár sil snaží pohnout tělem proti směru hodinových ručiček,moment znamení je pozitivní. Dvojici sil působících na tuhé těleso lze charakterizovat následovně:
- akční rovina;
- moment;
- směr otáčení.
Jejich vektorový moment je vektor, který se numericky rovná součinu síly párů a jejich paže a směřuje kolmo k působení sil, takže je vidět tendence páru pohybovat tělem v opačný směr vzhledem ke směru hodinových ručiček.
Fyzika je velmi zajímavá a užitečná věda, jejíž znalost základů se vám v životě určitě bude hodit. Tento článek pojednává o tom, co je to statika, a také o hlavních větách a axiomech spojených s tímto konceptem.
