1 Działy mechaniki, modele ciała stałego stosowane w mechanice.
Mechanika - dział fizyki zajmujący się badaniem ruchu ciał materialnych i wzajemnym oddziaływaniem ciał na siebie
Ruch - zjawisko względne, polegające na zmianie położenia ciała jednego względem drugiego (układ odniesienia).
Statyka - zajmuje się ciałem znajdującym się w spoczynku.
Kinematyka - zajmuje się ciałem będącym w ruchu, bez uwzględnienia jego masy i przyczyn, które ten ruch wywołały.
Dynamika - pełen opis ruchu z uwzględnieniem masy i sił.
Spoczynek - specjalny rodzaj ruch.
Fizyka ciała stałego dziali się na:
mechanikę ogólną
ciało stałe traktujemy jako punkt materialny to znaczy pomijamy jego rozmiar ale nie masę - bryła doskonale sztywna - pod wpływem obciążeń nie doznaje odkształceń.
mechanikę ciała odkształconego
odkształcenie czysto sprężyste - teoria sprężystości
odkształcenia sprężysto - plastyczne - teoria plastyczności
wytrzymałość materiałów
Modele ciała:
punkt materialny, jako punkt geometryczny obdarzony masą
układ punktów materialnych
ciało sztywne - odległość między dowolnymi punktami wewnątrz tego ciała jest stała (niezależnie od sił wywieranych na to ciało).
2 Definicja, cechy, podział i jednostki sił.
Siła - wynik wzajemnego mechanicznego oddziaływania na siebie ciał. (to oddziaływanie może być bezpośrednie lub pośrednie.
Rodzaje sił
zewnętrzne (pochodzące od innych ciał)
s - czynne które dążą do wprowadzenia ciała w ruch
b - bierne reakcje stanowią wynik oddziaływania więzów
wewnętrzne
siły spójności
siły jednostkowe (naprężenia)
siły napięcia
Jednostką siły jest NIUTON - (N) - jest to siła która masie 1 kg nadaje przyspieszenie 1m/s2
F = m x a [1N=kg x m/s2] - siła skupiona gdzie m. - masa, a - przyspieszenie
q[N/m] - siła ciągła - nacisk na całej długości powierzchni
p[N/m2] - obciążenie powierzchniowe (np. wiatr)
V[N/mm3] - siła objętościowa (śnieg na dachu)
Układ sił - zbiór dowolnej liczby sił jednocześnie działających na rozpatrywane ciało.
Rozróżniamy:
- płaskie - linie wszystkich sił leżą w jednej płaszczyźnie
- przestrzenny - linie sił nie leżą w jednej płaszczyźnie
- równoległe - kierunki działających sił nie przecinają się
- zbieżne - linie działania wszystkich sił przecinają się w 1 punkcie.
- dowolne - linie działania sił przecinają się w więcej niż 1 punkcie
3 Zasady statyki (aksjomaty)
Statyka opiera się na pewnej liczbie stwierdzeń poczynionych na podstawie obserwacji świata. Stwierdzenia te nazywamy aksjomatami (pewnikami) statyki.
1 Zasada równoległoboku
Dwie dowolne siły F1 i F2 przybliżone do jednego punktu można zastąpić siłą wypadkową W przyłożoną do tego punktu i przedstawioną jako wektor tego punktu będący przekątną równoległoboku zbudowanego na wektorach.