Kolendowicz1

Statyka

elementarna

Prawa natury są zapisane językiem matematycznym Izaak Newton

Wszystkie problemy mechaniki budowli, z wyjątkiem dynamiki, rozpatrujemy przy spełnieniu podstawowego wymogu, mianowicie: system konstrukcyjny musi trwać w spoczynku. Wynika stąd, że siły działające nie mogą powodować ruchu tego systemu, tzn. nie może się on ani przesuwać, ani obracać. Mówimy wtedy, że system konstrukcyjny znajduje się w równowadze. Nauka zajmująca się równowagą systemów konstrukcyjnych nazywa się statyką.

■    Rozważane w dalszym ciągu problemy statyki ograniczymy do układów płaskich z pominięciem układów przestrzennych, których analiza jest skomplikowana. Z tego też powodu systemy przestrzenne rozwiązuje się w praktyce z reguły jako złożone z systemów płaskich.

■    Niemal wszystkie zadania statyki można rozwiązać dwoma sposobami: rachunkowo i wykreślnie. Wybór sposobu rozwiązania zależy od rodzaju problemu, łatwości uzyskania wyników lub może zależeć także od przyzwyczajenia. Wynik uzyskuje się najczęściej szybciej na drodze rachunkowej; jest on ponadto dokładniejszy. Walor sposobu graficznego polega na tym, że bardziej poglądowo przedstawia grę sił działających na system konstrukcyjny oraz wewnątrz tego systemu. Wyobrażenie sobie tej gry ułatwia zrozumienie pracy konstrukcji, pozwala ocenić jej sens oraz ułatwia logiczne jej projektowanie.

4.1. Wektory i skalary

ł

Rozróżniamy dwie grupy wielkości, mianowicie wektory i skalary. Przykładami skalarów ihogą być: długość, pole, objętość, masa, czas, temperatura, a do ich określenia wystarcza tylko wartość liczbowana więc np. metry, sekundy itp. Wektory, zwane też wielkościami kierunkowymi, określone są dopiero wtedy,_tkiedy oprócz wartości liczbowej znane są jeszcze kierunek i zwrot. Wektor można więc przedstawić odcinkiem prostej np. od A do B. zorientowanej w przestrzeni (rys. 4-1). Przykładami wektorów mogą być: siła, prędkość, przyspieszenie.

■ Rozróżniamy trzy rodzaje wektorów: swobodne, liniowe i nieswobodne. Wektory swobodne można przemieszczać na dowolną prostą równoległą nie zmieniając przy tym

61