109546

Stany równowagi mechanicznej

Rów now aga u mechanice - stan układu mechanicznego, w którym wszystkie punkty układu pozostają w spoczynku względem wybranego układu odniesienia.

Dla brył sztywnych znajdujących się ir polu grawitacyjnym, w yróżnia się następryące starą rów now agi oraz w arunki ich w ystępow ania

rów now aga trw ała istabilna) - ma miejsce. kiedy środek ciężkości jest położony w najniższym możliwym punkcie, a przy odchyleniu ciała powstaje moment sil ciężkości względem punktu podparcia lub zawieszerua powodujący jego powrót do położenia pierwotnego, w którym to położeniu energia potencjalna ma najmniejszą w^ość.

rów nowaga chwiejna - ma miejsce, kiedy środek ciężkości znajduje się powyżej punktu podparcia, a przy odchyleniu ciała powstaje moment sil ciężkości wychylających je w taki sposób, że przemieszcza się ono, zrnruejszając swoją energię potencjalną, do momentu osiągnięcia równowagi trwałej (stabilnej), kiedy energia potencjalna osiąga najmniejszą wnrtość.

rów now aga obojętna - ma miejsce wtedy, gdy energia potencjalna ma taką sarną wartość we wszystkich położeniach ciała, a przy odchyleniu ciała względem położenia równowagi, energia potencjalna nie zmienia się.

rów now aga metastabilna - ma miejsce wledy. kiedy ciało zajmuje położenie, w którym energia potencjalna osiąga lokalne minimum (ciało otoczone jest barierą potencjału). Przy wytrąceniu ciała z położenia równowagi mewielką silą, powiaca ono do położema pierwotnego, natomiast przy wytrąceniu większą siłą ciało znajduje nowe połoźeme o mniejszej energii potencjalnej.

Zasady statyki:

Zasada pierw sza <zasada rów noleglob oku). Działanie dwóch sił PI i P2 można zastąpić działaniem jednej siły R. działającej na ten sarn punkt, będącej przekątną równoległoboku ABCD zbudowanego na wektorach sił PI i P2.

Zasada druga. Jeżeli do ciała przyłożone są dwie siły. to równoważą się one tylko wtedy, gdy mają tę sarną linię działania, te same wartości liczbowe i przeciwne zwroty. Aby siły te równoważyły się,

p __p    p -p

muszą być spełnione zależności '    ² '    ^1    2

Zasada trzecia. Skutek działania dowolnego układu sił przyłożonego do ciała nie zmieni się, jeśli do tego układu dodamy lub odejmiemy dowolny układ równow-ażących się sił. czyli tzw^r. układ zerowy. Wynika stąd następujący wniosek: każdą siłę działającą na ciało sztywne można przesunąć dowolnie wzdłuż jej linii działania.

Zasada czwarta (zasada zesztywnienia). Jeżeli ciało odkształcalne znajduje się w równowadze pod działaniem pewnego układu sil. to również pozostarue w równowadze ciało doskonale sztywne (nieodkształcalne). identyczne z poprzednim, pod działaniem tego samego układu sil. Wynika stąd wniosek, że w^rarunek konieczny i wystarczający do równowagi ciała sztywnego jest tylko wnnmkiern koniecznym, ale nie wystarczającym do równowagi ciała odkształcalnego.

Zasada piąta (zasada działania i przeciwdziałania). Każdemu działaniu towarzyszy równe co do wartości, o przeciwnym zwrocie i leżące na tej samej prostej przećiw^fdziałanie.

Zasada szósta (zasada osw obodzenia od więzów). Każde ciało nieswobodne można myślowo oswobodzić z więzów, zastępując icli działanie reakcjami, a następnie rozważać jako ciało swobodne znajdujące się pod działaniem sił czynnych i biernych (reakcji więzów').