Навигация
Конспект лекций по предмету
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКАДля студентов специальности:
260501.65 Технология продуктов общественного питания,
форма обучения - очная
Конспект лекций составлен на основе:
1. Буторин Л.В., Бусыгина Е.Б. Теоретическая механика. Учебно-практическое пособие. – М., МГУ ТУ, 2004
2. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высшая школа, 2001г. - с.
3. Яблонский А.А., Никифорова В.Н. Курс теоретической механики. М. “Лань”, 2000г.
Введение
Современные промышленные производства, в том числе пищевые, являются высокомеханизированными производствами. На технологическое оборудование возлагается решение все более сложных задач, что в свою очередь ведет к усложнению оборудования. Формирование современного инженера немыслимо без знания фундаментальных дисциплин. Одной из таких дисциплин является теоретическая механика.
Теоретическая механика – раздел механики, в котором излагаются основные законы механического движения и механического взаимодействия материальных тел. Механическим движением называется изменение с течением времени взаимного положения в пространстве материальных тел, механическим взаимодействием – такое взаимодействие, в результате которого изменяется механическое движение или изменяется взаимное положение частей тела.
Теоретическую механику принято делить на: статику, кинематику и динамику.
В статике изучаются условия равновесия материальных тел и методы тождественного преобразования системы сил. Равновесие – это состояние, при котором тело при действии сил остается неподвижным или движется равномерно прямолинейно.
В кинематике рассматриваются общие геометрические характеристики движения тел. Действующие на тело силы не рассматриваются. Закон движения задается. Закон движения тела – это зависимость положения тела в пространстве от времени.
В динамике изучают общие законы движения тел под действием сил.
1. Cтатика твердого тела
1.1 Основные понятия статики
Абсолютно твердое тело (твердое тело, тело) – материальное тело, расстояние между любыми точками в котором не изменяется. Следствие размеры и форма тела не изменяются.
Материальная точка – тело, размерами которого по условиям задачи можно пренебречь.
Свободное тело – тело, на перемещение которого не наложено никаких ограничений.
Несвободное (связанное) тело – тело, на перемещение которого наложены ограничения.
Связи – тела, препятствующие перемещению рассматриваемого объекта (тела или системы тел).
Механическая система – совокупность взаимосвязанных между собой тел или материальных точек.
Твердое тело можно рассматривать как механическую систему, положения и расстояние между точками которой не изменяются.
Сила – векторная величина, характеризующая механическое действие одного материального тела на другое.
Сила как вектор характеризуется точкой приложения, направлением действия и абсолютным значением (рис.1.1). Единица измерения модуля силы – Ньютон.
 | |||
 | |||
Рис.1.1. Рис.1.2.
Линия действия силы – прямая, вдоль которой направлен вектор силы.
Сосредоточенная сила – сила, приложенная в одной точке.
Распределенные силы (распределенная нагрузка) – силы, действующие на все точки объема, поверхности или длины тела (рис.1.2).
Распределенная нагрузка задается силой, действующей на единицу объема (поверхности, длины).Размерность распределенной нагрузки – Н/м3 (Н/м2, Н/м).
Внешняя сила – сила, действующая со стороны тела, не принадлежащего рассматриваемой механической системе.
Внутренняя сила – сила, действующая на материальную точку механической системы со стороны другой материальной точки, принадлежащей рассматриваемой системе.
Система сил – совокупность сил, действующих на механическую систему.
Плоская система сил – система сил, линии действия которых лежат в одной плоскости.
Пространственная система сил – система сил, линии действия которых не лежат в одной плоскости.
Система сходящихся сил – система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке (рис.1.3).
Произвольная система сил – система сил, линии действия которых не пересекаются в одной точке.(рис.1.4)
 | |||
 | |||
Рис.1.3 Рис.1.4
Эквивалентные системы сил – такие системы сил, замена которых одна на другую не изменяет механического состояния тела. Принятое обозначение:
Уравновешенная система сил – система сил, которая будучи приложена к свободному твердому телу не изменяет его механического состояния (не выводит из равновесия).
Равнодействующая сила – сила, действие которой на тело эквивалентно действию системы сил.
Момент силы – величина, характеризующая вращающую способность силы.
Пара сил – система двух параллельных равных по модулю противоположно направленных сил. Принятое обозначение – (
).Под действием пары сил тело будет совершать вращательное движение.
Проекция силы на ось – отрезок, заключенный между перпендикулярами, проведенными из начала и конца вектора силы к этой оси (рис.1.5 ).
Проекция положительна, если направление отрезка совпадает с положительным направлением оси.
Проекция силы на плоскость – вектор на плоскости, заключенный между перпендикулярами, проведенными из начала и конца вектора силы к этой плоскости (рис.1.6).
Рис.1.5 Рис.1.6
1.2. Аксиомы статики
В основе теоретических положений статики лежит ряд аксиом. Аксиома, это закон, сформулированный в результате обобщения результатов наблюдений.
1. Аксиома равновесия.
Две силы, действующие на твердое тело, уравновешиваются только в том случае, если они равны по модулю и действуют вдоль одной прямой в противоположные стороны (рис.1.7).
Рис.1.7 Рис.1.8
Похожие работы
... , а в ходе решения обрести уверенность, что ответ получен правильный. Для этого решение необходимо проверить, специалисты сказали бы – «провести экспертизу проекта». В пособии показано, как в задачах статики можно провести подобную экспертизу, то есть путем проверки убедиться в правильности решения. Общие методические указания Основная практическая задача статики - определение реакций связей, ...
... : Составить кинетические соотношения: Вычислим кинетическую энергию системы в конечном положении: Найдем сумму работ всех внешних сил на заданном перемещении: Для определения скорости воспользуемся уравнением: Ответ: 4. D19. Применение общего управления динамики к исследованию движения механической системы с одной степенью свободы Дано: ...
... Сербо «Сборник задач по теоретической механике», - М.: «Наука», 1977 г., - 320 с. И.В. Мещерский «Сборник задач по теоретической механике», - М.: «Наука», 1986 г., - 448 с. Л.П. Гречко, В.И. Сугаков, О.Ф. Томасевич, А.М. Федоренко «Сборник задач по теоретической физике», - М.: «Высшая школа» 1984 г., - 319 с. Студент-практикант: Филатов А.С.7 “Согласовано” “Утверждено” Преподаватель Джежеря ...
... условий взаимной уравновешенности системы сил является одной из основных задач статики. На основе изложенной в первой главе курсовой работы алгоритм конструкции языка программирования Паскаль составим и решим ряд задач по прикладной механике. Сформулируем задачу по статике первому разделу прикладной механики. Задача. Найти центр тяжести тонкого круглого однородного стержня изогнутого по дуге ...
0 комментариев