Главная | Обратная связь

ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

 

Современная техника ставит перед инженерами множество задач, решение которых связано с исследованием механического движения и механического взаимодействия материальных тел. Наука о механическом движении и взаимодействии материальных тел и называется механикой

Круг проблем, рассматриваемых в механике, очень велик. Однако закономерностями и методами исследования они опираются на ряд основных законов или принципов и используют многие общие понятия и методы, которые рассматриваются при изучении дисциплины теоретическая механика.

Теоретическая механика — это наука, в которой изучаются общие законы механического движения и механического взаимодействия мате­риальных тел.

Курс теоретической механики делится на три раздела: статику, кине­матику и динамику.

Статика — это раздел механики, в котором изучаются методы пре­образования систем сил в эквивалентные системы и устанавливаются условия равновесия сил, приложенных к твердому телу.

Кинематика — это раздел механики, в котором изучается движение материальных тел в пространстве с геометрической точки зрения, вне связи с силами, определяющими это движение.

Динамика — раздел механики, в котором изучается движение мате­риальных тел в пространстве в зависимости от действующих на них сил.

При рассмотрении того или иного явления в нем выделяют главное, определяющее, а от сопутствующих элементов абстрагируются. В результате рассматривают некоторую модель и вводят ряд понятий, отражающих соответствующие свойства явления (объекта). В основе теоретической механики лежат законы классической механики. В классической механике такими абстракциями или моделями являются все вводимые исходные положения и понятия

Представим основные понятия и определения.

Механическим движением называется изменение с течением времени взаимного положения материальных точек в пространстве.

Механическим взаимодействием называется такое взаимодействие материальных тел, которое изменяет или стремится изменить характер их механического движения.

Материальной точкой называют материальное тело, размеры которого в рассматриваемых конкретных условиях можно не учитывать.

Данное упрощение можно вводить исходя из вида накладываемых связей, из относительных размеров тел, из характера движения тел.

Абсолютным твердым телом называется тело, расстояние между любыми точками которого остается неизменным (не подвержено деформации).

В природе абсолютных твердых тел не существует, но такое упрощение часто практически не влияет на конечный результат расчетов, поэтому понятие используется не только в теоретической механике.

Системой материальных точек или тел называется такая система, в которой положение и движение каждой точки или тела зависят от положения и движения других точек или тел этой системы.

Сила – это мера механического взаимодействия тел, определяющая интенсивность и направление этого взаимодействия. Сила определяется тремя элементами: числовым значением (модулем), направлением (величина векторная) и точкой приложения. За единицу силы по системе СИ принято принимать 1 ньютон (Н). Точка приложения и направление определяют линию действия силы.

Рисунок 1

Совокупность нескольких сил, действующих на данное тело, назы­вается системой сил.

Системы сил, под действием каждой из которых твердое тело нахо­дится в одинаковом кинематическом состоянии, называются эквива­лентными.

Сила, эквивалентная некоторой системе сил, называется равно­действующей.

Сила, равная по модулю равнодействующей и направленная по линии ее действия в противоположную сторону, называется уравновешивающей.

Силы, действующие на механическую систему (тело, совокупность тел), делятся на две группы: внешние и внутренние силы.

Внешними называются силы, действующие на материальные точки (тела) данной системы со стороны материальных точек (тел), не при­надлежащих этой системе.

Внутренними называются силы взаимодействия между материальными точками (телами) рассматриваемой системы.

В зависимости от взаимного расположения сил в пространстве системы сил разделяют на плоские системы (расположенные в одной плоскости), пространственные системы (произвольно расположенные в пространстве), системы сходящихся сил и системы параллельных сил.

СТАТИКА