Kręt układu punków materialnych:
rc - wektor wodzący środka masy
Ri - wektor wodzący i-tego punktu zaczepiony w środku masy
Vi - wektor prędkości i-tego punktu materialnego względem środka masy
Linie pola sił- krzywe, do których styczne, określają kierunki działania sił
Pole sił- Jeżeli siła działająca na punkt materialny jest zależna od położenia w każdej chwili, to mówimy, że mamy określone pole siły
Pole stacjonarne- pole w którym pole sił jest niezależne od czasu, tylko od położenia.
Pole jednorodne - pole w którym w każdym punkcie pola mamy jednakowe siły
Powierzchnia ekwipotencjalna - Zbiór punktów, w których potencjał ma taką samą wartość
Ciało sztywne- zbiór punktów materialnych, których wzajemne odległości nie zmieniają się w trakcie ruchu.
Ruch postępowy - w trakcie ruchu, dowolna prosta należąca do bryły sztywnej pozostaje do siebie równoległa
Ruch obrotowy - Ciało proste porusza się ruchem obrotowym, jeśli istnieje okreslona nieruchoma prosta, wokół której poruszają się wszystkie punkty. Oś nazywa się osią obrotu, a wszystkie punkty zataczają kręgi, których środki leżą na osi obrotu.
Ruch płaski ciała sztywnego - Ruch w trakcie którego wszystkie punkty ciała sztywnego poruszają się w płaszczyznach równoległych do pewnej nieruchomej płaszczyzny, zwanej płaszczyzną kierującą.
Dowolne przemieszczenie figury płaskiej w jej płaszczyźnie może być dokonane
1) za pomocą przesunięcia równoległego, równego przemieszczenia dowolnie wybranego punktu A i obrotu względem tego punktu; przy czym kąt obrotu nie zależy od wyboru punktu A
2)za pomocą obrotu względem pewnego punktu, zwanego środkiem obrotu
Chwilowy środek obrotu- punkt gdzie prędkość jest równa 0 ale przyspieszenie nie musi być równe 0
Ruch kulisty- ruch podczas którego jeden punkt pozostaje stale nieruchomy (środek ruchu kulistego) a wszystkie inne punkty wykonują ruchy po powierzchniach kul; środki tych kul leżą w środku ruchu kulistego
Pracą wirtualną nazywamy pracę sił czynnych i biernych na przygotowanych przemieszczeniach
Środek mas porusza się jak punkt materialny o masie M, na który działa siła F, czyli suma geometryczna wszystkich sił zewnętrznych działających na układ. Kręt całości:
Zasada sztywnienia - Jeśli ciało odkształcalne znajduje się w równowadze pod działaniem pewnego układu sił, to pod działaniem tego samego ukł. Sił pozostanie w równowadze ciało doskonale sztywne identyczne z poprzednim.
Zasada oswobodzenia od więzów- Każde ciało nieswobodne można myślowo uwolnić z więzów, zastępując ich działanie reakcjami. A następnie rozpatrywać je jako ciało swobodne pod działaniem sił czynnych (obciążenia) i biernych (reakcje więzów). Więzami nałożonymi na dane ciało nazywamy ograniczenia jego ruchu w przestrzeni zachowujące się przy danych siłach przykładanych do tego ciała. Więzy zmieniają ruch ciała w stosunku jakie dane siły wywołują na ciało bez więzów. Między ciałem i więzami zachodzą wzajemne oddziaływania mechaniczne. Oddziaływanie ciała na więzy- działanie; Oddziaływanie więzów na ciało - przeciwdziałanie. Przeciwdziałanie więzów przyłożonych do ciała nazywamy reakcją więzów- siła wyrażająca tylko działanie więzów. Siły czynne-siły aktywne (mogą nadać ciału ruch.
Tw. Varignana - M0=r x F (r x Fi)=Σ Mi 0 Moment siły wypadkowej P przestrzennego układu sił zbieżnych względem dowolnego punktu O równy jest sumie geometrycznej momentów tych sił względem tego samego punktu. Dla płaskiego układu sił: M0 (W)= Σ M0 (Fi)
Mom. Siły względem osi - jest to rzut wektora momentu siły względem dowolnego punktu osi na tę oś
Mx=yFz - zFy i My=zFx - xFz i Mz=xFy -yFx
Ef. Obrotowy pary sił zależy - 1) od wielkości siły (modułu) i od h; 2) od pł. obrotu pary sił; 3) od kierunku obrotu na pł. drugiej pary.
Para sił - 1) Parę sił można przesunąć do dowolnego miejsca na jej płaszczyźnie działania; 2) Moment pary sił całkowicie określa tę parę sił
Przypadki redukcji dowolnego płaskiego ukł sił - 1) R=0 , M0=0 Ukł. sił jest w równowadze
2) R=0 , M0≠0 -Ukł. sil redukuje się do pary sił M0, ale wynik redukcji nie zależy od wyboru bieguna 0
3a) R≠0 , M0=0 Ukł. sił ma wypadkową R=W przyłożoną w p-cie 0 (o linii działania przechodzącej przez 0) 3b) R≠0, M0≠0 h=M0/R, M0>0, pkt. C leży po prawej stronie bieguna 0; M0<0 po lewej str.
Pkt materialny- najprostszy model ciała materialnego, posiada pewną skończoną ilość materii.
Ukł. pktów materialnych - zbiór pktów materialnych, w którym położenie każdego elementu układu zależy od położenia i ruchu pozostałych elementów
Ciało doskonale sztywne- układ pktów materialnych (niezmienny), wypełniający pewien obszar w przestrzeni w sposób ciągły.
Ośrodek ciągły odkształcalny- układ pktów materialnych, które w sposób ciągły wypełniają przestrzeń, ale odległości między nimi zmieniają się w trakcie ruchu.
Stan kinematyczny- stan spoczynku lub stan ruchu ciała sztywnego
Oddziaływanie mechaniczne- oddziaływanie na siebie dwóch ciał, które powoduje zmianę stanu kinematycznego obydwu ciał.
Linia działania siły- pr. Wzdłuż której działa pewna siła
1) (F1, F2,...,F4) i (P1, P2,.. P4) są równoważne jeśli jeden ukł. można zastąpić drugim, nie zmieniając stanu kinematycznego ciała. Równoważne ukł. sił wywołują jednakowy stan kinematyczny ciała.
2) Jeśli (F1, F2,..F4) ~ W , to siłę W nazywamy wypadkową układu (Fi) i=1,2,...
3) Prawa Newtona obowiązują w układzie inercjalnym odniesienia.
Ukł.inercjalny-taki ukł. w którym pkt. Materialny odizolowany pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym. Ukł. nieinercjalny- nie obowiązują z nim zasady Newtona.
4) Równowaga ukł. pktu materialnego - jest w równowadze względem ukł. inercjalnego odniesienia, jeśli pozostaje w spoczynku lub porusza sięjednostajnie prostoliniowo.
5) Równowaga ukł. pktów materialnych- jest w równowadze względem ukł. inercjalnego odniesienia, jeśli wsyztskie pkty układu są w spoczynku lub poruszają się jednostajnie prostoliniowo z równym prędkościami co do wartości, kierunkowi i zwrotowi
6) Jeżeli ciało w równowadze jest pod działaniem ukł. sił to układ ten nazywamy zrównoważonym układem sił (F1, F2,..F4) ~ 0
7)Siła skupiona- przyłożona w jednym p-cie ciała; siły rozłożone- przyłożone do pewnego obszaru ciała. Siła skupiona jest wypadkową sił rozłożonych.
Zasady statyki
1) Zasada równowagi dwóch sił- dwie siły się równoważą, gdy mają ten sam kierunek i wartość oraz przeciwne zwroty. (F1,F2)~0 |F1| = |F2| , F1= - F2
2) Zasada równoległoboku: W2=F12 + F22 - 2F1F2 cos α W=√ F12 + F22 + 2F1F2 cosβ
3) Zasada dodania lub odjęcia zerowego ukłau sił - Skutek działania układu sił nie zmieni się jeśli do tego układu dodamy lub odejmiemy układ sił równoważących się. (F1,F2,F3 )~ (F1,F2,F3,Q1.Q2)
4) Zas. równości działania i przeciwdziałania- siły nie są w równowadze gdy nie działają na jedno ciało