Активні сили і реакції зв'язків

Домовимося називати тіло вільним, якщо його переміщення нічим не обмежені. Тіло, переміщення якого обмежені іншими тілами, називається невільним, а тіла, що обмежують переміщення даного тіла, зв'язками. Як уже згадувалося, в точках контакту виникають сили взаємодії між даними тілом і зв'язками. Сили, з якими зв'язку діють на дане тіло, називаються реакціями зв'язків.

Сили, які не залежать від зв'язків, називаються активними силами (заданими), а реакції зв'язків - пасивними силами.

У механіці приймають таке положення, зване іноді принципом освобождаемості: всяке невільний тіло можна розглядати як вільне, якщо дії зв'язків замінити їх реакціями, прикладеними до даного тіла.

У статиці повністю визначити реакції зв'язків можна за допомогою умов або рівнянь рівноваги тіла, які будуть встановлені в подальшому, але напрямки їх в багатьох випадках можна визначити з розгляду властивостей зв'язків:

Основні типи зв'язків:

1. Якщо тверде тіло спирається на ідеально гладку (без терня) поверхню, то точка контакту тіла з поверхнею може вільно ковзати уздовж поверхні, але не може переміщатися в напрямку вздовж нормалі до поверхні. Реакція ідеально гладкій поверхні спрямована по загальній нормалі до дотичних поверхонь.

Якщо тіло має гладку поверхню і спирається на вістрі, то реакція спрямована по нормалі до поверхні самого тіла.

2. Сферичний шарнір.

3. Циліндричним шарніром називається нерухома опора. Реакція такої опори проходить через її вісь, причому напрямок реакції може бути будь-яким (в площині паралельно осі опори).

4. Циліндрична шарнірно - рухома опора.

Основні завдання СТАТИКИ.

1.Задача про приведення системи сил: як дану систему замінити іншою, зокрема найбільш простий, їй еквівалентної?

2.Задача про рівновагу: яким умовам повинна задовольняти система сил, прикладена до даного тіла, щоб вона була врівноваженою системою?

Перша основна задача має важливе значення не тільки в статиці, але і в динаміці. Друге завдання часто ставиться в тих випадках, коли рівновагу свідомо має місце. При цьому умови рівноваги встановлюють залежність між усіма силами, прикладеними до тіла. У багатьох випадках за допомогою цих умов вдається визначити опорні реакції. Хоча цим не обмежується сфера інтересів статики твердого тіла, але потрібно мати на увазі, що визначення реакцій зв'язків (зовнішніх і внутрішніх) необхідно для подальшого розрахунку міцності конструкцій.

Схожі статті