Cały świat składa się z ruchu dowolnych ciał, w tym ludzi. Podlega różnym prawom fizyki, które badają jej prawidłowości. Nauka badająca ruch ciała nazywa się mechaniką. Z kolei podzielony jest na sekcje, z których jedna to statyka. W większości ma to na celu ujawnienie wzorców stanu równowagi ciał.
Co jest statyczne
Warto zastanowić się nad tą koncepcją bardziej szczegółowo. Statyka to dział mechaniki, w którym bada się stan równowagi ciał, czyli wybiera się taki układ odniesienia, względem którego badany obiekt nie porusza się, niezależnie od stanu skupienia: stałego, ciekłego, gazowego.
Jednym z jego głównych zadań jest możliwość zastępowania odrzuconych połączeń siłami reakcji, które pod względem modułu i kierunku zależą od:
- zastosowane siły czynne;
- rodzaj połączenia;
- charakterystyka ruchu.
Rodzaje równowagi
Istnieją następujące rodzaje stanów, w których ciało nie wykonuje zobowiązańruch:
- Stabilny: jeśli ciało odbiega od pozycji równowagi, powstaje siła, która przywraca je do pierwotnego stanu spoczynku.
- Bez znaczenia: ciało jest w równowadze z niewielkim odchyleniem.
- Niestabilny: kiedy ciało opuszcza stan równowagi, powstają siły, które próbują zwiększyć to odchylenie.
Jeżeli obiekt nie jest w spoczynku, jego energia potencjalna wzrasta. Istnieje mała teoria statyki. Mówi, że wszystkie ciała dążą do minimalnej wartości energii potencjalnej, tworząc studnię potencjału.
Aksjomaty i teorie
Aby zrozumieć, czym jest statyka, musisz przynajmniej zrozumieć jej część teoretyczną.
- Aksjomat o stanie równowagi układu dwóch sił: aby utrzymać stan równowagi układu, parę sił działających na punkt, konieczne i wystarczające jest, aby były one tej samej wielkości i działały wzdłuż podobnej linii prostej, która musi przechodzić przez ich punkty przyłożenia w różnych kierunkach. Aksjomat ma również zastosowanie do sił działających na jeden punkt ciała.
- Aksjomat o odrzuceniu lub dodaniu układu sił w przybliżeniu równego zeru: jeśli układ sił działa na ciało, to można go dodać (lub odrzucić z niego) ten sam układ równoważny zeru; nowy system sił jest podobny do oryginalnego.
- Aksjomat równoległoboku sił: siły przyłożone do jednego punktu bryły sztywnej (lub punktu materiałowego) można zastąpić jedną wypadkową o tej samej długości cowielkość i kierunek przekątnej równoległoboku zbudowanego na początkowo podanych siłach.
- Aksjomat o równości sił akcji i reakcji: siły oddziaływania dwóch punktów materialnych mają identyczny moduł, różnią się kierunkiem i działają wzdłuż jednej prostej przechodzącej przez punkty oddziałujące. Takie siły mogą być przyłożone do różnych punktów styku tych samych lub różnych ciał.
- Aksjomat połączeń: dowolne połączenie można pominąć i zastąpić układem sił, jedną siłą lub reakcją połączenia.
- Aksjomat krzepnięcia: jeśli ciało, nad którym odbywa się deformacja, jest w równowadze, to stan ten nie jest zakłócany przez nałożenie dodatkowych wiązań na punkty, w tym przekształcenie pierwotnego ciała w absolutnie sztywny.
Przykłady statyki
Co ona studiuje? Ta gałąź mechaniki zajmuje się badaniem ciał sztywnych i punktów materialnych znajdujących się w równowadze. Również - prawa, które pozwalają im zachować stan spoczynku. Oznacza to, że za przykłady statyki mogą służyć absolutnie sztywne ciała i punkty, na których wykonywane są określone działania i przyłożone są określone siły.
Para mocy
Co jest statyczne? Nie istnieje bez interakcji sił z ciałem. Para sił to układ dwóch sił o identycznym module i skierowanych w różnych kierunkach.
Bark (oznaczony jako d) - minimalna odległość między liniami działania sił początkowych.
Zasada znaków: gdy kilka sił stara się poruszyć ciałem w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara,znak momentu jest pozytywny. Parę sił przyłożonych do bryły sztywnej można scharakteryzować w następujący sposób:
- płaszczyzna działania;
- moment;
- kierunek obrotu.
Ich moment wektorowy jest wektorem liczbowo równym iloczynowi siły pary i ich ramienia i skierowanym prostopadle do działania sił, dzięki czemu można zobaczyć tendencję pary do poruszania się ciałem w przeciwny kierunek w stosunku do kierunku zgodnego z ruchem wskazówek zegara.
Fizyka to bardzo ciekawa i użyteczna nauka, której znajomość podstaw z pewnością przyda się w życiu. W tym artykule omówiono, czym jest statyka, a także główne twierdzenia i aksjomaty związane z tą koncepcją.
