Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Сила – это количественная мера механического взаимодействия тел, определяющая интенсивность и направление этого взаимодействия.




В результате этого взаимодействия может происходить изменение кинематического состояния материальных тел, т.е. не только изменение их положения в пространстве, но и изменение скоростей точек тела. Это определение ускоряющего свойства силы будет развито в динамике. В задачах статики мы будем понимать под силой действие одного тела на другое, выражающееся в виде давления, притяжения или отталкивания.

Простейшим примером силы является сила тяжести. Эта сила, с которой всякое тело притягивается Землей, в результате чего несвободное тело оказывает на свою опору давление (статическое действие силы), а, будучи свободным, падает на Землю с ускорением g (динамическое действие силы).

Рис. 1

Сила – величина векторная, поэтому графически изображается вектором (рис. 1). Обычно начало или конец вектора совпадает с точкой приложения силы; прямая, вдоль которой направлен вектор, изображающий силу, называется линией действия силы; стрелка на конце вектора показывает, в какую сторону действует сила.

Длина вектора в принятом масштабе определяет численную величину (модуль) силы.

Таким образом, действие силы на тело определяется тремя факторами: численным значением (модулем), направлением вдоль линии действия и точкой приложения.

Замечание: на приведенных рисунках векторы сил условимся обозначать буквами F, R, G, и др. без стрелки (черты) сверху, так как изображение силы отрезком прямой со стрелкой на конце и есть вектор силы.

Точка приложения силы и точка приложения составляющих этой силы одна и та же. При разложении силы на составляющие необходимо выделить точку приложения.

Модуль или численное значение силы в системе СИ измеряется в ньютонах (Н). Иногда используют техническую систему МКГСС – килограмм-сила (кГс). 1 кГс = 9,81Н или 1Н ≈ 0.1 кГс .

мега (М) – 106 кило (к) – 103 гекто (г) – 102 дека (да) – 10 деци (д) – 10-1 санти (с) – 10-2 милли (м) – 10-3 микро (мк) – 10-6

Силы, действующие на твердое тело (или систему тел), делятся на внешние и внутренниесилы.

Внешними называются силы (нагрузки), действующие на частицы данного тела (или на тела системы) со стороны других материальных тел (Fе). По условиям приложения различают нагрузки объемные и поверхностные. Объемныминазываются силы, распределенные по всему объёму тела. К объемным силам относятся: силы тяжести, силы инерции и магнитные воздействия и т.п.

Если внешние силы являются результатом непосредственного взаимодействия тела с другими телами (твердыми, жидкими или газообразными), то они прикладываются только по площадкам контакта и называются поверхностными.

Внутренниминазываются силы, с которыми частицы данного тела действуют друг на друга (Fi).

Поверхностные силы делятся на сосредоточенные силы и равномерно (неравномерно) распределённую нагрузку.

Сила, приложенная к телу в какой-нибудь одной его точке, называется сосредоточенной. Понятие о сосредоточенной силе является условным, так как практически приложить силу к телу в одной точке нельзя. Силы, которые в механике рассматриваются как сосредоточенные, представляют собою по существу равнодействующие некоторых систем распределённых сил.

Силы могут быть распределены по поверхности тела (например, давление газа в сосуде, снеговая нагрузка на кровлю здания, ветровая нагрузка, давление жидкости в резервуаре и др.) и по его длине (например, вес балки условно можно считать равномерно распределённым по его длине).

Распределённая нагрузка может быть:

а) силой, равномерно распределенной по прямой (рис. 2) – равномерно распределённая нагрузка. Для такой системы сил интенсивность нагрузки q имеет постоянное значение. (q – интенсивность сплошной нагрузки (плотность распределения силы), она имеет размерность силы, деленной на длину [Н/м]). Принято условно изображать распределенную нагрузку над брусом, если она действует сверху вниз, и изображать под брусом, если она действует снизу вверх. При статических расчетах эту систему сил можно заменить равнодействующей Q. По модулю Q = q×l. Приложена сила Qв центре тяжести участка.



Рис. 2

б) силой, распределенной вдоль отрезка прямой по линейному закону – неравномерно распределённая нагрузка.

Рис. 3

В этом случае равнодействующая сила определяется как площадь треугольника по формуле:

Линия действия равнодействующей смещается в сторону больших значений интенсивности и проходит через центр тяжести площади треугольника, (пересечение медиан), который находится на расстоянии l/3 от стороны ВС эпюрного треугольника АВС. Примером такой нагрузки может служить силы давления воды на плотину, имеющие наибольшее значение у дна и падающие до нуля у поверхности воды.

В задачах, где распределенная нагрузка изменяется по трапециевидному закону, ее можно заменить одной сосредоточенной силой, проходящей через центр тяжести трапеции и равной по модулю площади трапеции, или разбить трапецию на треугольник и прямоугольник, после чего для каждой из частей найти равнодействующую, т.е. заменить трапецию двумя сосредоточенными силами.

в) общий случай - неравномерная криволинейно распределенная нагрузка.

Рис. 4

Равнодействующую сплошной нагрузки получаем интегрированием по длине участка:

;

Точка приложения сосредоточенной силы Q:

Внешние силы бывают активные и реактивные. Активные силы(нагрузка) вызывают перемещение тела, реактивныестремятся противодействовать перемещению тела под действием внешних сил.





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. E) тело, размерами которого можно пренебречь в условиях данной задачи
  2. G дара 50-й Генный Ключ видит совершенно новую реальность социального взаимодействия людей, «в настоящее время находящуюся на самой ранней стадии проявления в мире.
  3. I. ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМЫ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА, В ОБЛАСТИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ПРОПАГАНДЫ И ОБУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МЕРАМ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
  4. III. НАТУРАЛИСТИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ЯЗЫКОЗНАНИИ (А. ШЛЕЙХЕР)
  5. IX. СОЦИОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ
  6. V. МЛАДОГРАММАТИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ
  7. А - это звук «а» в слове «папа». О - это звук вздоха «Ох». К - это звук в слове «кухня». У - это звук в слове «грусть». Мир меня, Ихалиакала
  8. А МОЖНО ЛИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ИМЕТЬ ВСЁ ЭТО?
  9. А прилежный человек, увидев льва на улице, не станет кричать об этом, а пойдет к своей цели другим путем, той дорогой, где льва нет.
  10. А сейчас у Вас есть желание вернуться в эту область? Тогда это было всё гораздо сложнее технически: и монтаж, и сбор информации, и другие аспекты.
  11. А то, что есть, — это единственное подлинное имя Бога. Это не цель где-то еще; это всегда доступно, просто вы не доступны этому.
  12. А у четвёртых, которые вырастают из фруктов и семени, воля расположена в плоде, поэтому они образуются и произрастают из плода».




Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 1205; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.016 с.) Главная | Обратная связь