Презентация по технической механики на тему "ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ СТАТИКИ"

• 1 слайд

  Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение  Ростовской  области  
  "Ростовское профессиональное училище №5" (ГБПОУ  РО ПУ № 5)
  
  
  Методическая разработка конкурсного урока по технической механике
  ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И АКСИОМЫ СТАТИКИ
  дисциплина «Техническая механика»
  Автор: преподаватель общетехнических дисциплин Чиркина С.С.
  Ростов-на-Дону
  2019г.
  

• 2 слайд

  Основные понятия и аксиомы статики. Связи и их реакции
  

• 3 слайд

  Введение.
  Цели и задачи предмета.
  Механика – это наука о механическом движении материальных тел (т.е. об изменении с течением времени взаимного расположения тел или их частей в пространстве) и их взаимодействиях. Основа классической Механики – Законы Ньютона . Используя их, решают задачи о движении материальных тел со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света..
  В зависимости от того, движение каких объектов рассматривается, различают:
  -механику сплошной среды;
  - механику материальной точки;
  механику твердого тела;
  - механику материальных точек;
  

• 4 слайд

  Теоретическая механика включает в себя 3 раздела:
  Статика
  Кинематика
  Динамика
  изучаются методы преобразования одних систем тел в другие, эквивалентные данным, выясняются условия равновесия, а также положения равновесия
  движение тел с чисто геометрической точки зрения, т.е. без учета силовых
  изучается движение тел с учетом их силового взаимодействия
  

• 5 слайд

  Задачи статики.
  Статикой называется раздел механики, в котором излагается общее учение о силах и изучаются условия равновесия материальных тел, находящихся под действием сил. Под равновесием понимается состояние покоя тела по отношению к другим телам (например, к Земле). Условия равновесия тела зависят от того, является ли тело твердым , жидким или газообразным . В механике рассматривается равновесие только твердого тела.
  

• 6 слайд

  Абсолютно твердым телом называют такое тело, расстояние между каждыми двумя точками которого всегда остается постоянным. Состояние равновесия твердого тела зависит от его взаимодействия с другими телами. Величина, являющаяся основной мерой воздействия материальных тел, в механике называется силой. Силу измеряют в ньютонах (Н)
  Точка приложения , линия действия, модуль силы
  

• 7 слайд

  Силы, действующие на тело (или систему тел), делятся на внешние и внутренние. Внешние силы бывают активные и реактивные. Активные силы вызывают перемещение тела, реактивные стремятся противодействовать перемещению тела под действием внешних сил. Внутренние силы возникают в теле под действием внешних сил.
  

• 8 слайд

  Совокупность сил, действующих на какое-либо тело, называют системой сил.
  Уравновешенной (эквивалентной нулю) системой сил называется такая система, которая, будучи приложенной к телу, не изменяет его состояния.
  Систему сил, действующих на тело, можно заменить одной равнодействующей, действующей так, как система сил.
  

• 9 слайд

  Аксиомы статики
  В результате обобщения человеческого опыта были установлены общие закономерности механического движения, выраженные в виде законов и теорем.
  Все теоремы и уравнения статики выводятся из нескольких исходных положений. Эти положения называют аксиомами статики.
  

• 10 слайд

  Первая аксиома
  Под действием уравновешенной системы сил абсолютно твердое тело или материальная точка находятся в равновесии или движутся равномерно и прямолинейно (закон инерции).
  

• 11 слайд

  Вторая аксиома
  Две силы, равные по модулю и направленные по одной прямой в разные стороны, уравновешиваются.
  

• 12 слайд

  Третья аксиома
  Не нарушая механического состояния тела, можно добавить или убрать уравновешенную систему сил (принцип отбрасывания системы сил, эквивалентной нулю).
  

• 13 слайд

  Четвертая аксиома
  Четвертая аксиома (правило параллелограмма сил). Равнодействующая двух сил, приложенных в одной точке, приложена в той же точке и является диагональю параллело­грамма, построенного на этих силах как на сторонах.
  Вместо параллелограмма можно постро­ить треугольник сил: силы вычерчивают одну за другой в любом порядке; равнодействующая двух сил соединяет начало первой силы с концом второй.
  

• 14 слайд

  Пятая аксиома
  При взаимодействии тел всякому действию соответствует равное и противоположно направленное противодействие .
  Силы действующие и противодействующие всегда приложены к разным телам, поэтому они не уравновешиваются.
  Силы, с которыми два тела дей­ствуют друг на друга, всегда равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в разные стороны.
  

• 15 слайд

  Следствие из второй и третьей аксиом
  Силу, действующую на твердое тело, можно перемещать вдоль линии ее действия .
  Сила F приложена в точке А. Требуется перенести ее в точку В. Используя третью аксиому, добавим в точке В уравновешенную систему сил (F'; F"). Образуется уравновешенная по второй аксиоме система сил (F; F"). Убираем ее и получим в т точке В силу F", равную заданной F.
  

• 16 слайд

  Связи и реакции связей.
  Все законы и теоремы статики справедливы для свободного твердого тела.
  Все тела делятся на свободные и связанные.
  Свободные тела — тела, перемещение которых не ограничено.
  Связанные тела — тела, перемещение которых ограничено другими телами.
  Teла, ограничивающие перемещение других тел - называют связями.
  Силы, действующие от связей и препятствующие перемещению, называют реакциями связей
  Реакция связи всегда направлена с той стороны, куда нельзя перемещаться.
  Всякое связанное тело можно представить свободным, если связи заменить их реакциями (принцип освобождения от связей).
  Все связи можно разделить на несколько типов.
  

• 17 слайд

  Связь – гладкая опора
  Связь — гладкая опора (без трения). Реакция опоры приложена в точке опоры и всегда направлена перпендикулярно опоре.
  

• 18 слайд

  Гибкая связь (нить, веревка, трос, цепь)
  Груз подвешен на двух нитях .
  Реакция нити направлена вдоль нити от тела, при этом нить может быть только растянута.
  

• 19 слайд

  Шарнирная опора
  Шарнир допускает поворот вокруг точки закрепления. Различают два вида шарниров.
  Подвижный шарнир (шарнирно-подвижная опора)
  

• 20 слайд

  Стержень, закрепленный на шарнире, может поворачиваться вокруг шарнира, а точка крепления может перемещаться вдоль направляющей (площадки).
  Реакция подвижного шарнира направлена перпендикулярно опорной поверхности, т.к. не допускается только перемещение поперек опорной поверхности.
  

• 21 слайд

  Неподвижный шарнир (шарнирно-неподвижная опора)
  Точка крепления перемещаться не может. Стержень может свободно поворачиваться вокруг оси шарнира. Реакция такой опоры проходит через ось шарнира, но неизвестна по направлению. Ее принято изображать в виде двух составляющих: горизонтальной и вертикальной (Rx, Ry).
  

• 22 слайд

  Защемление или «жесткая заделка»
  Любые перемещения точки крепления невозможны.
  Под действием внешних сил в опоре возникают реактивная сила и реактивный момент MR, препятствующий повороту .
  

• 23 слайд

  Реактивную силу принято представлять в виде двух составляющих вдоль осей координат R = Rx + Ry.
  

• 24 слайд

  Защемление или «заделка»
  Защемление или «заделка». Любые перемещения точки крепления невозможны.
  Под действием внешних сил в опоре возникают реактивная сила и реактивный момент МR, препятствующий повороту .
  Реактивную силу принято представлять в виде двух составляющих вдоль осей координат
  R = Rx + Ry
  

• 25 слайд

  Последовательность решения задач:
  Выбрать тело (точку), равновесие которого следует рассматри­вать.
  Освободить тело (шарнир) от связей и изобразить действую­щие на него активные силы и реакции отброшенных связей. Причем реакции стержней следует направить от шарнира, так как принято предполагать, что стержни растянуты.
  Выбрать оси координат и составить уравнения равновесия, ис­пользуя условия равновесия системы сходящихся сил на плоскости ∑Xi = 0; ∑Yi = 0. Выбирая оси координат, следует учитывать, что полученные уравнения будут решаться проще, если одну из осей напра­вить перпендикулярно одной из неизвестных сил.
  Определить реакции стержней из решения указанной системы уравнений.
  Проверить правильность полученных результатов, решив уравнения равновесия относительно заново выбранных координат х и у.
  

• 26 слайд

  Пример 1. Груз подвешен на стержнях и канатах и находится в равновесии . Изобразить систему сил, действующих на шарнир А. 
  Решение 
  Реакции стержней направлены вдоль стержней, реакции гибких связей направлены вдоль нитей в сторону натяжения .
  Для определения точного направления усилий в стержнях мысленно убираем последовательно стержни 1 и 2. Анализируем воз­можные перемещения точки А.
  Неподвижный блок с действующими на него силами не рассматриваем.
  Убираем стержень 1, точка А поднимается и отходит от стены, следовательно, реакция стержня 1 направлена к стене.
  Убираем стержень 2, точка А поднимается и приближается к стене, следовательно, реакция стержня 2 направлена от стены вниз.
  Канат тянет вправо.
  Освобождаемся от связей .
  

• 27 слайд

  Пример 2. Шар подвешен на нити и опирается на стену . Определить реакции нити и гладкой опоры (стенки).
  Решение
  Реакция нити — вдоль нити к точке В вверх .
  Реакция гладкой опоры (стенки) — по нормали от поверхности опоры.
  

• 28 слайд