Czym zajmuje się statyka.
zajmuje się przekształcaniem oraz równowaga układów sil.
Co to jest siła, podać jednostkę siły.
Siła posiada:
-wartość
-zwrot
-prosta działania
Jak jednoznacznie określamy siłę jako wielkość fizyczną wektorową.
Wtedy gdy ma punkt przyłożenia, wartość, zwrot i kierunek działania
Co nazywamy układem sił.
Oddziaływanie wzajemnie więcej niż dwóch brył. Zbiór sił przyłożonych w jednym lub kilku punktach bryły
Dokonać podziału sił i ich układów.
Siłami zewnętrznymi - to siły przyłożone do poszczególnych brył układu pochodzące od brył niewychodzących w skład rozpatrywanego układu
-siły czynne mogące wywołać ruch układu;
-siły bierne pochodzące od więzów, gry układ jest swobodny.
Siły wewnętrzne są to siły z jakimi oddziaływają na siebie poszczególne bryły lub punkty materialne wchodzące w skład danego układu
Układ sił:
-środkowy układ sił - układ w którym proste działania przecinają się w jednym punkcie
-układ 4 sił zastąpionych wypadkową
-układ 5 sił w równowadze
Jaki układ sił nazywamy dwójką zerową.
Dwie siły przyłożone do ciała sztywnego lub punktu materialnego, działające wzdłuż tej samej prostej o równych wartościach liczbowych, a zwrotach przeciwnych.
Przedstawić twierdzenie o przesuwaniu siły wzdłuż prostej działania.
Działanie siły na ciało sztywne nie ulega zmianie, jeżeli przesunie się siłę wzdłuż jej prostej działanie do innego punktu przyłożenia.
Podać brzmienie trzeciego prawa Newtona (dla dwóch brył).
Jeżeli punkt A bryły I działa na punkt B bryły II z siłą S12, to punkt B bryły II od dziaduje na punkt A bryły I z siłą S21 równą poprzedniej co do wartości, działającą wzdłuż tej samej prostej, ale o zwrocie przeciwnym.
Rys 1,10
Na jakie grupy dzielimy więzy ograniczające swobodę ruchu ciała.
-cięgna
-podpory gładkie i przesuwne
-przeguby
-utwierdzenie
Jak działają reakcje w cięgnach. Zilustrować przykładami.
Cięgna to np. liny, łańcuchy. Proste działania reakcji pokrywają się z kierunkiem cięgna.
Jak działają reakcje w podporach gładkich - przesuwnych. Zilustrować przykładami.
Prosta działania reakcji jest prostopadła do powierzchni podparcia.
Jak działają reakcje w podporach chropowatych - nieprzesuwnych. Zilustrować przykładami.
Proste działania reakcji są nieznane.
Jak działają reakcje w przegubach walcowych i kulistych. Zilustrować przykładami.
Proste działania sił są nieznane
Jak działają reakcje w utwierdzeniach - zamocowaniach. Zilustrować przykładem.
Prosta działania reakcji w ogólnym przypadku może być nieznana. Przy utwierdzeniu oprócz siły reakcji należy przyłożyć jeszcze tzw. Moment utwierdzenia.
Podać definicję środkowego układu sił.
Układ sił w którym proste działania przecinają się w jednym punkcie.
Podać definicję twierdzenia o trzech siłach.
Trzy siły są w równowadze, jeżeli ich proste działania przecinają się w jednym punkcie, leżą w jednej płaszczyźnie i trójkąt sił jest trójkątem zamkniętym.
Podać warunki równowagi płaskiego środkowego układu sił (definicja, zapis).
Warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi płaskiego środkowego układu sił jest, aby algebraiczne sumy rzutów wszystkich sił na dwie osie prostokątnego układu odniesienia były równe zeru.
∑Pix=o
∑Piy=o
Podać warunki równowagi przestrzennego środkowego układu sił (definicja, zapis).
Warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi przestrzennego środkowego układu sił jest, aby algebraiczne sumy rzutów wszystkich sił na trzy osie prostokątnego układu sił odniesienia były równe zeru.
∑Pix=o
∑Piy=o
∑Piz=o
19. Co nazywamy parą sił, co to jest ramię pary.
Układ dwóch sił równoległych, liczbowo równych i mających przeciwne zwroty.
20. Podać definicję momentu pary sił.
To wektor prostopadły do płaszczyzny działania pary, o wartości równej iloczynowi siły i ramienia, o zwrocie takim, aby patrząc od strony strzałki wektora momentu widzieć obrót pary w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara (co odpowiada prawoskrętnemu układowi współrzędnych).
21. Omówić własności pary sił.
Działanie pary sił na ciało sztywne nie ulegnie zmianie, gdy:
-parę przesuniemy w dowolne położenie w jej płaszczyźnie działania
-zmienimy siły pary i jej ramie tak, aby wektor momentu pary został niezmieniony
-parę sił przesuniemy na płaszczyznę równoległą do jej płaszczyzny działania
22. Kiedy działanie pary sił na bryłę nie ulegnie zmianie.
Działanie pary sił na bryłę nie ulegnie zmianie, jeżeli moment pary się nie zmieni.
23. Podać definicję momentu siły względem punktu (bieguna).
Moment siły względem jakiegoś punktu A jest równy sumie dwóch momentów, z których jeden jest liczony względem dowolnego punktu O, drugi zaś jest momentem tej siły uczepionej w punkcie O względem punktu A.
24. Zapisać (oraz zilustrować rysunkiem) wartość momentu siły P względem osi
z, gdy siła leży w płaszczyźnie Oxy.
Moment siły P względem osi Oz można określić jako moment rzutu siły P na płaszczyznę prostopadłą do osi Oz czyli punkt przebicia płaszczyzny przez oś.
Rys,4.3
25. Podać definicję wektora głównego i momentu głównego (dla układu
płaskiego sił).
Wektor główny: Geometryczna suma sił, oznaczamy Wg
Moment główny: Suma momentów sił Pi względem bieguna redukcji, oznaczamy Mg
26. Podać warunki równowagi płaskiego dowolnego układu sił (definicja, zapis).
Warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi płaskiego dowolnego układu sił jest aby sumy algebraiczne rzutów sił na każdą z dwóch nierównoległych osi równały się zeru i suma momentów sił względem dowolnie obranego bieguna na płaszczyźnie działania tych sił była równa zeru.
27. Podać warunki równowagi przestrzennego dowolnego układu sił (definicja,
zapis).
Warunkiem koniecznym i wystarczającym równowagi przestrzennego dowolnego układu sił jest aby sumy algebraiczne rzutów sił na trzy osie prostokątnego układu odniesienia były równe zeru oraz aby algebraiczne sumy momentów wszystkich sił względem tych trzech osi były równe zeru.
28. Określić pojęcie środka ciężkości ciała.
To punkt, w którym jest zaczepiona siła przedstawiająca ciężar danego ciała, i pokrywa się on ze środkiem sił równoległych, które reprezentują elementarne siły ciężkości
29. Określić pojęcie siły ciężkości.
Siła jaką ciało jest przyciągane przez Ziemię, jest ona skierowana wzdłuż promienia kuli ziemskiej do jej środka.
30. Podać wzory na określenie współrzędnych środka ciężkości figury płaskiej.
31. Zdefiniować momenty statyczne figury płaskiej względem osi.
32. Czym zajmuje się wytrzymałość materiałów.
Zajmuje się badaniem zjawisk występujących w ciałach rzeczywistych tj. w ciałach odkształcalnych pod wpływem przyłożonych do niech obciążeń
33. Jakie cztery warunki należy spełnić, aby poprawnie zaprojektować element
konstrukcyjny z punktu widzenia wytrzymałości.
1) Warunek bezpieczeństwa- pozwala na ustalenie czy pod wpływem założonego w obliczeniach obciążenia element nieuleganie zniszczeniu.
2) Warunek sztywności - umożliwia ograniczenie odkształceń elementów tak, aby nie utrudniały one bądź wręcz nie uniemożliwiały należytego jego funkcjonowania.
3) Warunek skuteczności postaci - zabezpiecza niektóre elementy konstrukcyjne przed tak znacznymi odkształceniami spowodowanymi obciążeniem, że powodują zmianę ich pierwotnej postaci, a zatem zmianę charakteru pracy elementu.
4) Warunek ekonomiczności konstrukcji- zapewnie wykonanie elementu z materiału najbardziej odpowiedniego ze względu na dany rodzaj obciążenia z równoczesnym pełnym wykorzystaniem własności wytrzymałościowych tworzywa.
34. Co rozumiemy pod pojęciem sił zewnętrznych w wytrzymałości materiałów.
Rozumiemy siły czynne czyli obciążenie oraz siły bierne czyli reakcje np. podpór, przegubów. Zarówno obciążenie jak i reakcje działają na dane ciało z zewnątrz.
35. Co rozumiemy pod pojęciem sił wewnętrznych w wytrzymałości materiałów
Są to siły z jakimi oddziaływają na siebie cząstki wewnątrz ciała przeciwdziałając każdej zmianie odległości poszczególnych punktów.
36. Podać trzy zasadnicze rodzaje obciążenia konstrukcji.
1) Obciążenie liniowe- liny, łańcuchy czyli tzw. cięgna. Proste działania reakcji są znane pokrywają się z kierunkiem cięgna.
2) Obciążenie powierzchniowe- gdy obciążenie ma charakter ciśnienia działającego na powierzchnię ciała np. ciśnienie gazu sprężystego w zbiorniku. Wymiar obciążenia stanu to wówczas siła do powierzchni p [Pa]=[N/m]
3) Obciążenie objętościowe (masowe)- przykładem obciążeń masowych są elementy siły ciężkości lub siły bezwładności przyłożone do poszczególnych cząstek ciała Pb [N]
37. Narysować wykres rozciągania dla stali miękkiej.
38. Podać prawo Hooke'a dla rozciągania, co to jest sztywność pręta na
rozciąganie.
Jeżeli tylko wielkość siły rozciągającej nie przekroczy pewnej granicy to wydłużenie pręta jest proporcjonalne do siły rozciągającej pręt i do jego długości a odwrotnie proporcjonalne do przekroju pręta.
E- moduł Younga (moduł sprężystości przy rozciąganiu)
Sztywność pręta na rozciągnie to
39. Podać definicję momentu bezwładności figury płaskiej.
Moment bezwładności ciała płaskiego względem osi prostopadłej do jego płaszczyzny równa się sumie momentów bezwładności względem dwóch osi wzajemnie prostopadłych, leżących w jego płaszczyźnie.
Biegunowy moment bezwładności jest sumą osiowych momentów bezwładności względem dwóch prostopadłych osi przechodzących przez ten biegun.
40. Podać wzór Steinera (dołączyć ilustrację graficzną).
41. Podać warunek wytrzymałości elementu rozciąganego.
42. Podać warunek wytrzymałości elementu ścinanego.
43. Podać warunek wytrzymałości elementu skręcanego.
44. Podać warunek wytrzymałości elementu zginanego.
45. Podać wzór opisujący krzywiznę zgiętej belki, co to jest sztywność zginania.
46. Podać definicję wskaźnika wytrzymałości przy zginaniu oraz co ten
wskaźnik charakteryzuje.
47. Co to jest warstwa obojętna belki.
48. Podać postać uproszczonego równania różniczkowego linii ugięcia belki.
49. Podać zasadę superpozycji, wykorzystywaną sporządzaniu wykresów mo-
momentów zginających i sił poprzecznych (zilustrować prostym przykła-
dem).
50. Co nazywamy wyboczeniem, podać stany równowagi pręta ściskanego.
51. Podać wzór na wartość siły krytycznej Eulera oraz podać jej definicję.
52. Podać postać tzw. ogólnego wzoru Eulera.
53. Podać warunek ograniczający stosowanie wzoru Eulera.
54. Jaką wartością mierzone jest wytężenie materiału, co to jest naprężenie zre-
dukowane.
55. Podać zależność na naprężenia zredukowane według hipotezy Hubera.
56. Omówić hipotezę Hubera.
Wymienić podstawowe przypadki wytrzymałości złożonej.
Podać wzory na moment zredukowany przy zginaniu ze skręcaniem
według hipotezy Hubera
według hipotezy największych naprężeń stycznych