mechanika1 (podrecznik)
5

32

I

3. Aksjomat dodania lub odjęcia układu sil równoważnego zeru. Dodanie lub odjęcie układu równoważnego zeru nie zmienia stanu ciała sztywnego. Na podstawie tego aksjomatu łatwo stwierdzić, że siła przyłożona do ciała sztywnego jest wektorem ślizgającym się (rys. 2.8).

4.    Aksjomat składania dwóch sił przecinających się. Dwie siły przecinające się można zastąpić jedną siłą wypadkową, przechodzącą przez ich punkt przecięcia się, której wektor równa się geometrycznej sumie dwóch danych wektorów sił (rys. 2.9).

5.    Aksjomat działania i przeciwdziałania (trzecie prawd Newtona). Siły działania i oddziaływania jednego ciała na drugie są równe co do modułu, mają wspólną linię działania i przeciwne zwroty.

6.    Aksjomat zesztywnienia. Jeśli ciało odkształcalne znajduje się w równowadze pod działaniem pewnego układu sił, to po zesztywnieniu będzie też znajdowało się w równowadze. Twierdzenie odwrotne nie jest prawdziwe.

2.3. Więzy

Na ruch ciała są na ogół nałożone pewne ograniczenia (bardzo rzadko w technice spotykamy ciała swobodne), które nazywa się więzami. W statyce będziemy mieli najczęściej do czynienia z takimi więzami, jak; podparcie na ścianie gładkiej,

Rys. 2.10

zamocowanie w łożysku przesuwnym, zamocowanie w łożysku stałym, zamocowanie przegubowe, utwier--* dzenie. Działanie tego typu więzów można zastąpić działaniem sił, nazywanych reakcjami więzów.

1.    Podparcie na ścianie gładkiej (rys. 2.10). Przy podparciu na ścianie gładkiej występuje reakcja normalna do płaszczyzny stycznej w punkcie zetknięcia się ciał. To zamocowanie dostarcza nam jednej niewiadomej podporowej - modułu reakcji.

2.    Zamocowanie w łożysku przesuwnym (rys. 2.11). Ten rodzaj zamocowania zastępujemy reakqą, której kierunek jest prostopadły do płaszczyzny przemieszczania podpory. Moduł tej reakcji jest jedyną niewiadomą podporową.

3. Zamocowanie w łożysku stałym oraz zamocowanie przegubowe (rys. 2.12). Zarówno w łożysku stałym, jak i przy zamocowaniu przegubowym występuje reakcja, której moduł i kierunek nie jest znany. Mówimy, że takie zamocowanie dostarcza nam dwu niewiadomych podporowych jeśli reakcja leży na płaszczyźnie. W przestrzennym przypadku mamy tu trzy niewiadome podporowe.

R

Rys. 2.11    Rys. 2. 11

4.    Utwierdzenie (rys. 2.13). Ten sposób zamocowania da się zastąpić jedną siłą o nieznanym kierunku i module oraz momentem przyłożonym w miejscu utwierdzenia.

5.    Utwierdzenie przesuwne (rys. 2.14), które może być zastąpione jedną siłą o znanym kierunku oraz momentem utwierdzenia. Realizowane jest przez uchwyt w tulei.

W odróżnieniu od reakcji więzów ograniczających ruch ciała, siły od tych więzów niezależne (np. ciężary ciał) nazywa się siłami aktywnymi, bezpośrednio przyłożonymi lub siłami czynnymi. Siły reakcji nazywane są siłami biernymi, pasywnymi lub pośrednio przyłożonymi (tzn. poprzez więzy).

Jeśli więzy zostaną zastąpione silami (reakcjami), które zapewnią zachowanie ograniczenia w ruchu tego ciała zgodnie z więzami, mówimy, że ciało zostało uwolnione od więzów. Jest to tzw. postulat uwolnienia od więzów.