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.
- 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.
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.
mechanikk