Статика. Рівновага, умови рівноваги

Статика – це розділ механіки, у якому вивчаються умови рівноваги тіл або системи тіл.

Уявіть, що вам потрібно дотягтися до книжки на верхній полиці. Ви підставляєте стілець, стаєте навшпиньки, нахиляєтесь і... не втримуєте рівноваги.

Що таке рівновага з погляду фізики?

За яких умов реальне тіло (а не його модель – матеріальна точка) перебуває в рівновазі?

Рівновага тіла – це збереження стану руху або стану спокою тіла з плином часу.

Поступальний рух – ¨рух, під час якого усі точки тіла описують однакові траєкторії. Коли тіло рухається поступально, розмірами тіла можна знехтувати.

Обертальний рух – рух тіла, за якого всі точки тіла рухаються по колах, центри яких розташовані на одній прямій лінії – на осі обертання

Рівновага тіла залежить від положення центра тяжіння

Центр мас тіла – це точка перетину прямих, уздовж яких напрямлені сили, кожна з яких спричиняє тільки поступальний рух тіла.

Завдання 1 Опишіть, які сили спричинюють поступальний рух, а під якими силами відбувається обертальний рух?

Центр тяжіння симетричних фігур розташований у їх геометричному центрі; центр тяжіння трикутника – у точці перетину його медіан.

Завдання 2 Накресліть і назвіть центри симметрії правильних фігур: квадрата, прямокутника, рівнобедреного трикутника, правильного трикутника, кола

Завдання 3 Запишіть види рівноваги

Розрізняють три види рівноваги тіл:

• стійка рівновага – у разі відхилення тіло повертається в початкове положення.

• нестійка рівновага – у разі відхилення тіло ще більше віддаляється від початкового положення;

• байдужа рівновага – у разі відхилення тіло залишається у своєму новому положенні

03_02_04_06.avi Тіло на опорі

Завдання 4 Записати визначення , формули моментів сил, правило моментів сил

Плече сили – це найменша відстань від осі обертання тіла до лінії, вздовж якої діє сила .

Момент сили – це фізична величина, що дорівнює добутку модуля сили , яка діє на тіло, на плече цієї сили:

$M=F.d$ Одиниця моменту сили в СІ – ньютон-метр:

$\left\lbrack M\right\rbrack=Н\cdotм$

Якщо сила обертає (або намагається обертати) тіло за ходом годинникової стрілки – момент такої сили прийнято вважати додатним.

Якщо сила обертає (або намагається обертати) тіло проти ходу годинникової стрілки, то момент такої сили вважають від’ємним.

Правило моментів: ¨Алгебраїчна сума моментів сил, прикладених до тіла, дорівнює нулю.

Пропонується закріпити знання щодо рівноваги тіл