1. Definicja, cechy, podział i jednostki sił.

1. Definicja siły - oddziaływanie jednego ciała na drugie

2. Cechy sił - oddziaływanie może być bezpośrednie albo pośrednie: bezpośrednie gdy ciała się stykają, pośrednie to np. grawitacja; siła przyłożona do ciała wprawia ciało w ruch postępowy albo dąży do wprawienia w ruch w kierunku w którym ta siła działa; wektor siły posiada punkt przyłożenia, zaczepienia

3. 
   Podział sił

4. Jednostki siły - Jednostką miary siły w układzie SI jest niuton [N]. Nazwa tej jednostki pochodzi od nazwiska wybitnego fizyka Isaaca Newtona. W układzie CGS jednostką siły jest dyna. W układzie ciężarowym jednostką siły jest kilogram-siła [kgf] (lub [kG], inaczej kilopond [kp]). (źródło: wikipedia)

2. Zasady statyki (aksjomaty)

1. Zasada równoległoboku: dwie dowolne siły F₁ i F₂ przyłożone do jednego punktu ciała możemy zastąpić siłą wypadkową W przyłożoną do tegoż punktu i przedstawioną jako wektor będący przekątną równoległoboku zbudowanego na wektorach sił składowych F₁ i F₂

2. Zasada równoważenia dwóch sił: dwie siły przyłożone do ciała sztywnego równoważą się tylko wtedy gdy działają wzdłuż jednej prostej, mają przeciwne zwroty oraz te same wartości liczbowe

3. Działanie układu sił przyłożonych do ciała sztywnego nie ulegnie zmianie jeżeli do układu tego dodamy dowolny układ równoważących się sił (tzw. zerowy)

4. Zasada zesztywnienia: równowaga sił działających na ciało odkształcalne nie zostanie naruszona przez zesztywnienie tego ciała (zwiększenie sztywności)

5. Zasada działania i przeciwdziałania: każdemu działaniu towarzyszy równe co d wartości i przeciwnie skierowane wzdłuż tej samej prostej przeciwdziałanie.

6. Zasada oswobodzenia ciała od więzów: każde ciało nieswobodne można myślowo oswobodzić od więzów zastępując przy tym ich działanie odpowiednimi reakcjami. Dalej ciało takie możemy rozpatrywać jako ciało swobodne podlegające działaniu sił czynnych oraz sił reakcji więzów.

3. Moment siły względem bieguna. Moment główne układu sił.

Siła przyłożona na pewnym ramieniu to moment.

1. Moment siły względem bieguna.

Momentem siły F względem punktu (bieguna) O nazywamy wektor, którego wartość bezwzględna równa jest iloczynowi wartości liczbowej siły F i ramieniu tej siły względem bieguna O.

Kierunek wektora momentu jest prostopadły do płaszczyzny w której leży linia odkształcenia siły F i bieguna O (do płaszczyzny działania momentu).

Zwrot wektora momentu wynika z reguły śruby o gwincie prawozwojnym lub korkociągu. (Jeżeli siła obraca swoje ramię przeciwnie do obrotu wskazówek zegara to znak jest dodatni)

2. Moment główny układu sił.

Momentem głównym (albo wypadkowym) dowolnego układu sił leżących w jednej płaszczyźnie względem przyjętego bieguna O nazywamy sumę algebraiczną momentów wszystkich sił tego układu względem tego samego bieguna O

4. Wyjaśnić pojęcia: ciało swobodne, ciało nieswobodne, stopnie swobody, więzy, reakcje więzów.

1. Ciało swobodne - jest to takie na które nie działają żadne więzy i może wykonywać dowolny ruch w przestrzeni (6 ruchów, 6 stopni swobody)

2. Ciało nieswobodne - ma mniej niż 6 stopni swobody

3. Stopnie swobody - w fizyce minimalna liczba niezależnych zmiennych opisujących jednoznacznie stan (modelu) układu fizycznego. W praktyce stopień swobody określa liczbę zmiennych układu, które można zmieniać, bez automatycznego powodowania zmian pozostałych zmiennych. (źródło: wikipedia)

4. Więzy - inne ciała, które rozpatrywanemu ciału ograniczają ruch.

5. Reakcje więzów - siły, którymi więzy oddziaływają na ciało

5. Podać reakcje występujące w najczęściej spotykanych więzach.

1. Więzy z 1 niewiadomą - kierunek siły reakcji jest taki w którym więzy blokują przesunięcie

2. Więzy z 2 niewiadomymi - blokują ruch w dwóch kierunkach

3. Więzy z 3 niewiadomymi - utwierdzenie, zamurowanie

6. Układ sił - definicja. Podział układów sił.

1. Układ sił - ?

2. Podział układów sił.

1. Układ sił leżących na jednej prostej

• Siła wypadkowa

• Warunek równowagi

2. Układy płaskie - wszystkie siły leżą w jednej płaszczyźnie

3. Układy przestrzenne - linie działania wszystkich sił nie leżą w jednej płaszczyźnie)

• Układy płaskie i przestrzenne mogą być:

• Równoległe - linie działania wszystkich sił mają ten sam kierunek

• Zbieżne - linie wypadkowych sił przecinają się w jednym punkcie

• Dowolne - linie działania wszystkich sił układu przecinają się w różnych punktach

7. Podać warunki równowagi dla płaskich układów sił.

1. Aby płaski układ sił był w równowadze wektor główny i moment główny muszą się zerować względem dowolnie dobranego bieguna redukcji.

2. Istnieją 3 algebraiczne warunki równowagi układu płaskiego dowolnego sił.

Aby płaski dowolny układ sił znajdował się w równowadze sumy rzutów wszystkich sił tego układu na dwie wzajemnie prostopadłe osie muszę był równe zeru .

Suma algebraiczna momentów wszystkich sił tego układu względem dowolnego bieguna redukcji O też musi być równa zero.

8. Środek ciężkości ciała (definicja). Określenie współrzędnych środka ciężkości figury płaskiej.

1. Środek ciężkości ciała - punkt w którym zaczepiona jest siła ciężkości całego ciała

2. Współrzędne środka ciężkości figury płaskiej

A - pole powierzchni figury

9. Wymienić stany równowagi ciała nieswobodnego w zależności od położenia środka ciężkości ciała.

1. Ciało podparte powyżej środka ciężkości znajduje się w stanie równowagi stałej.

2. Ciało podparte poniżej środka ciężkości znajduje się w stanie równowagi chwiejnej i dąży do przyjęcia równowagi stałej.

3. Jeżeli podeprzemy ciało w środku ciężkości to jest ono w stanie równowagi obojętnej.

10. Zdefiniować proste stany obciążenia występujące w wytrzymałości materiałów.

1. Rozciąganie - zachodzi jeżeli na pręt wzdłuż jego osi działa zrównoważony układ sił ze zwrotami na zewnątrz materiału

2. Ściskanie - zachodzi jeżeli na pręt wzdłuż jego osi działa zrównoważony układ sił ze zwrotami do wewnątrz materiału

3. Ścinanie - przypadek obciążenia, w którym układ sił wewnętrznych udaje się sprowadzić do jednej siły działającej w płaszczyźnie przekroju elementu (źródło: wikipedia)

4. Skręcanie - zachodzi jeżeli pasy sił działają prostopadle do osi i ich momenty równoważą się ale działają w przeciwnych kierunkach

5. Zginanie - zachodzi jeżeli momenty leżą w płaszczyźnie XY albo działają siły prostopadłe do podłużnej osi belki

SIŁY

Y

wewnętrzne

zewnętrzne

Powstają wewnątrz ciała na skutek sił do niego przyłożonych

Pochodzące spoza ciała działanie ciał obcych

czynne

obciążenia

bierne

reakcje więzów

---