Punkt materialny

Punkt materialny - jest to punkt geometryczny, który ma pewną skończoną masę.
    Ciało sztywne (nieodkształcalne) - jest to ciało materialne, w którym wzajemne odległoŚci cząstek nie ulegają zmianie pod wpływem działających na nie sił. W rzeczywistoci wszystkie ciała są odkształcalne. Założenie takie może być przyjęte dla celów statyki.
    Bryła - jest to sztywne ciało materialne.
    Bryła swobodna - jest to bryła, która może zajmować dowolne położenie w przestrzeni.
    Stan ruchowy bryły - zmiana położenia jednej bryły względem innych brył, lub spoczynek.
    Siła - jest to oddziaływanie jednej bryły na drugą. (Siłą jest np: ciężar ciała czyli siła z jaką oddziaływuje na to cialo kula ziemska, oddziaływanie magnesu na kawałek stali).
    Układ sił - zbiór sił przyłożonych w jednym lub w kilku punktach bryły.
Układy równoważne- są to dwa układy sił takie, że każdy z nich przyłożony z osobna  do ciała sztywnego wywiera takie samo działanie.
    Wypadkowa - jest to układ równoważny zlożony tylko z jednej siły, który zastępuje dany układ sił.
    Siły składowe - siły danego układu.
    Składanie sił - jest to wyznaczanie wypadkowej układu sił lub innego prostszego układu.
    Układ sił w równowadze- jest to taki układ sił, który przyłożony do bryły swobodnej nie zmienia jej

Pewnik:     Do każdego układu sił działających na bryłę można dodać lub odjąć od niego układ równoważny z zerem (czyli dwójkę zerową), nie zmieniając stanu ruchowego bryły.

Rodzaje sił     Wszystkie siły przyłożone do poszczególnych brył lub punktów materialnych układu możemy podzielić na:
    - siły zewnętrzne
    - siły wewnętrzne.
Siły zewnętrzne są to siły przyłożone do poszczególnych brył układu, pochodzące od brył nie wchodzących w skład rozpatrywanego układu. W umowny sposób siły te można podzielić na :
    - siły czynne - siły przykładane do bryły i mogące wywołać ruch,
    - siły reakcji - siły pochodzące od więzów, w przypadku gdy układ jest nieswobodny.
Siły wewnętrzne są to siły, z jakimi oddziałują na siebie bryły lub punkty materialne, wchodzące w sklad danego układu. Jeżeli rozpatrujemy jedną bryłę, to wszystkie siły, z jakimi działają na tę rozpatrywaną bryłę ciała otaczające, są siłami zewnętrznymi. Siłami wewnętrznymi będą wtedy siły, z jakimi działają na siebie poszczególne punkty bryły.

Siły działające między punktami w układzie punktów materialnych tworzą układ sił wewnętrznych. Pod działaniem układu sił wewnętrznych punkty materialne mogą sie przemieszczać. Jedynie w układach sztywnych tych przemieszczeń nie będzie. Wiąże się to z możliwocią wykonania pracy przez układ sił wewnętrznych.
W zależnoŚci od rozpatrywanego układu materialnego siły wewnętrzne mogą być rozpatrywane jako, reakcje. Reakcja jest siłą, która zastępuje działanie połączeń (więzów).

Rodzaje połączeń
    W statyce często rozpatrujemy równowagę brył nieswobodnych, tzn. takich, które nie mogą zajmować dowolnego miejsca w przestrzeni. Swobodę takich brył ogranicają połączenia z innymi bryłami. Połączenia te nazywamy więzami. W statyce bardzo często rozpatruje się równowagę brył nieswobodnych. Do brył nieswobodnych odnosi się następujące prawo (pewnik) mające duże znaczenie w zastosowaniach technicznych.

Bryłę nieswobodną można rozpatrywać jako bryłę swobodną, odrzucając więzy i ich działanie na bryłę i zastępując je odpowiednio przyłożonymi siłami reakcji. Należy przy tym pamiętać, że jeżeli oswobodzimy okresloną bryłę układu, to należy rozpatrywać tylko układ sił przyłożony do tej bryły, a więc układ sił czynnych, oraz układ reakcji, to jest sił, z jakimi więzy, to znaczy sąsiednie bryły oddziałują na daną bryłę.

Połączenia (więzy) możemy podzielić na następujące grupy:
- cięgna (liny, łańcuchy rys. 3.2) - proste działania reakcji (S1 i S2) są znane i pokrywają się z kierunkiem cięgna,

- podpory gładkie (rys. 3.3) - prosta działania reakcji R jest prostopadła do powierzchni podparcia,

- podpory chropowate (rys. 3.4) - wystąpią dwie składowe reakcji: normalna do powierzchni N i styczna  siła tarcia T,

- podpory przegubowe ruchome (rys. 3.5) - prosta reakcji jest prostopadła do kierunku możliwego ruchu,

- podpory przegubowe stałe (rys. 3.6) - prosta działania reakcji R przegubu jest nieznana (rozkłada się na dwie niezależne składowe),

Przeguby są to połączenia pozwalające się obracać jednej bryle względem drugiej.
- przeguby walcowe (rys. 3.7) - prosta działania reakcji przegubu jest nieznana (rozkłada się na dwie niezależne składowe Rx i Ry),

- przeguby kuliste (rys. 3.8) - prosta działania reakcji przegubu jest nieznana (rozkłada się na trzy niezależne składowe Rx, Ry, Rz),

- utwierdzenia (zamocowania) rys. 3.9 - prosta działania reakcji w ogólnym przypadku może być  nieznana. W przypadku utwierdzenia oprócz siły reakcji rozłożonej na dwie składowe Rx i Ry  należy przyłożyć tzw. moment utwierdzenia Mu.

Trzy siły są w równowadze, jeżeli ich proste działania przecinają się w jednym punkcie, leżą w jednej płaszczyźnie i trójkąt sił jest trójkątem zamkniętym.

Układy sił
    Układ sił - jest to zbiór sił przylożonych w jednym lub w kilku punktach bryły.
    1. Środkowy (zbieżny) układ sił (płaski lub przestrzenny),
    2. Dowolny układ sił (płaski lub przestrzenny) .
        Układ sił równoległych (szczególny przypadek dowolnego układu sił)
Najprostszy układ sił w równowadze - dwójka zerowa.
Środkowy układ sił
(płaski i przestrzenny) - układ, w którym proste działania sił  przecinają sie w  jednym punkcie.Taki układ sił można zastąpić jedna siłą (wypadkową tego układu), albo sprowadzić
do dwójki zerowej (układ sił jest wtedy w równowadze).
Dowolny układ sił (płaski i przestrzenny)- układ, w którym proste działania sił są dowolnie położone
wzgledem siebie tzn. nie przecinają się w jednym punkcie.
Układ sił równoległych- szczególny przypadek dowolnego układu sił, w którym proste działania wszystkich sił są do siebie równoległe.

Równowaga Środkowego układu sił
Jeżeli wielobok sił jest zamknięty (geometryczny warunek równowagi układu sił), to suma geometryczna sił jest zerem, czyli Wg=0
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 (dwa równania równowagi).

Tarcie ślizgowe (tarcie suwne) - tarcie występujące na styku dwóch ciał stałych (jest tarciem zewnętrznym), gdy ciała przesuwają się względem siebie lub gdy ciała spoczywają względem siebie a istnieje siła dążąca do przesunięcia ciał. Tarcie ślizgowe jest zjawiskiem powszechnym i występuje zawsze gdy styk ciał przenosi siłę nacisku, odpowiada ono za wiele zjawisk, występuje w większości urządzeń mechanicznych. Jeżeli ciała pozostają w spoczynku względem siebie, to tarcie nazywane jest tarciem statycznym (spoczynkowym), a siła - siłą tarcia statycznego. Gdy ciała poruszają się względem siebie to tarcie nazywa się tarciem ruchowym (kinetycznym, dynamicznym), a siła - siłą tarcia kinetycznego . W ogólności dokładne wyjaśnienie przyczyn i wielkości siły tarcia jest trudne i nie jest dokładnie poznane.

Tarcie toczne (nazywane również oporem toczenia) - opór ruchu występujący przy toczeniu jednego ciała po drugim. Występuje np. pomiędzy elementami łożyska tocznego, między oponą a nawierzchnią drogi. Zwykle tarcie toczne jest znacznie mniejsze od tarcia ślizgowego występującego między ciałami stałymi, dlatego toczenie jest częstym rodzajem ruchu w technice.Tarcie toczne występuje na granicy dwóch ciał i dlatego jest sklasyfikowane jako tarcie zewnętrzne.

Siła tarcia tocznego

Na toczące się ciało działają siły:
P - przyłożona w środku ciała siła ciągnąca,
N - siła nacisku ciała na podłoże,
Rp - asymetryczna siła reakcji podłoża.

Gdy suma wektorowa tych sił jest równa zero, to środek walca porusza się ruchem jednostajnym N + P + Rp = 0

Oznacza to że składowa pionowa siły reakcji równoważy siłę nacisku, a składowa pozioma Ft równoważy siłę ciągnącą, przeciwdziałając ruchowi walca, a przez analogię do tarcia ślizgowego nazywana jest siłą tarcia tocznego:
Ft = - P.

Tarciem cięgna o krążek (bęben) nazywamy siły tarcia występujące między powierzchniami cylindrycznymi i cięgnami, taŚmami, sznurami, pasami lub linami na nie nawiniętymi. Siły te w hamulcach taŚmowych hamują wzajemny poŚlizg hamulca i taŚmy, natomiast w przypadku kół pasowych nie dopuszczają do wzajemnego poŚlizgu koła i pasa.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Punkt materialny poruszając się z przyspieszeniem a
teoria , Prawo bezwładności - punkt materialny, na który nie działa żadna siła lub działają siły rów
WAH REW.DOC, Wahad˙em matematycznym nazywamy punkt materialny o masie m zawieszony na niewa˙kiej nie
Punkt 3, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 5, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 4 E, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 4 A, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 4 F, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 4 C, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
Punkt 2, MATERIAŁY DLA NAUCZYCIELI, Dyplomowanie -sprawozdanie
fizyka, Fizyka Punkt materialny Kinematyka Ruch Torem ruchu, Fizyka Punkt materialny Kinematyka Ruch
Punkt materialny poruszając się z przyspieszeniem a
Punkt materialny
punkt A, Resources, Budownictwo, Mechanika Gruntów, gruntki, materiały, mechanika od Piotrka, Mechan
geriatria p pokarmowy wyklad materialy
Materialy pomocnicze prezentacja maturalna
Problemy geriatryczne materiały
Wstęp do psychopatologii zaburzenia osobowosci materiały
material 7

więcej podobnych podstron