2statyka.pdf

(763 KB) Pobierz
S T A T Y K A
ZASADY (AKSJOMATY 1 ) STATYKI
Zasada 1
Dwie siły przyłożone do ciała sztywnego równoważą się tyl-
ko wtedy, gdy działają wzdłuż jednej prostej, są przeciwnie
skierowane i mają te same wartości liczbowe.
Zasada 2 *
Działanie układu sił przyłożonych do ciała sztywnego nie
ulegnie zmianie, gdy do tego układu zostanie dodany lub
odjęty dowolny układ równoważących się sił (tzw. układ ze-
rowy).
Równowaga sił:
wektorowo:
P
P
'
Zer ow y ukł a d sił:
Interpretacja pierwszej
zasady statyki
P
P
1
2
Interpretacja drugiej
zasady statyki
Do ciała sztywnego zawsze można przyłożyć dwie równe
co do wartości liczbowej i przeciwnie skierowane siły, działające
wzdłuż tego samego kierunku. Zerowe układy sił wykorzysty-
wane są do identyfikacji sił działających na elementy konstruk-
cyjne.
Z zasady 2 wypływa ważny praktyczny wniosek, że każdą
siłę działającą na ciało sztywne można dowolnie przesuwać
wzdłuż kierunku jej działania . Wektor, który może być dowol-
nie przesuwany wzdłuż kierunku działania, nazywa się wekto-
rem przesuwnym . Siła działająca na ciało sztywne jest wekto-
rem swobodnym.
1 Aksjomat – twierdzenie przyjmowane bez dowodu, pewnik.
02 Statyka.doc
10
974522199.549.png 974522199.660.png 974522199.721.png 974522199.732.png 974522199.001.png 974522199.012.png 974522199.023.png 974522199.034.png 974522199.045.png 974522199.056.png 974522199.067.png 974522199.078.png 974522199.089.png 974522199.100.png 974522199.111.png 974522199.122.png 974522199.133.png 974522199.144.png 974522199.155.png 974522199.166.png 974522199.177.png 974522199.188.png 974522199.199.png 974522199.210.png 974522199.221.png 974522199.232.png 974522199.243.png 974522199.254.png 974522199.265.png 974522199.276.png 974522199.287.png 974522199.298.png 974522199.309.png 974522199.320.png 974522199.330.png 974522199.341.png 974522199.352.png 974522199.363.png 974522199.374.png 974522199.385.png 974522199.396.png 974522199.407.png 974522199.418.png 974522199.429.png 974522199.440.png 974522199.451.png 974522199.462.png 974522199.473.png 974522199.484.png 974522199.495.png 974522199.505.png 974522199.516.png 974522199.527.png 974522199.538.png 974522199.550.png 974522199.561.png 974522199.572.png 974522199.583.png 974522199.594.png 974522199.605.png 974522199.616.png 974522199.627.png 974522199.638.png 974522199.649.png 974522199.661.png 974522199.672.png 974522199.683.png 974522199.694.png 974522199.705.png 974522199.716.png 974522199.717.png 974522199.718.png 974522199.719.png 974522199.720.png 974522199.722.png 974522199.723.png 974522199.724.png 974522199.725.png 974522199.726.png 974522199.727.png 974522199.728.png 974522199.729.png 974522199.730.png 974522199.731.png 974522199.733.png 974522199.734.png 974522199.735.png 974522199.736.png 974522199.737.png 974522199.738.png 974522199.739.png 974522199.740.png 974522199.741.png 974522199.742.png 974522199.002.png 974522199.003.png 974522199.004.png 974522199.005.png 974522199.006.png 974522199.007.png 974522199.008.png 974522199.009.png 974522199.010.png 974522199.011.png 974522199.013.png 974522199.014.png 974522199.015.png 974522199.016.png 974522199.017.png 974522199.018.png 974522199.019.png 974522199.020.png 974522199.021.png 974522199.022.png 974522199.024.png 974522199.025.png 974522199.026.png 974522199.027.png 974522199.028.png 974522199.029.png 974522199.030.png 974522199.031.png 974522199.032.png 974522199.033.png 974522199.035.png 974522199.036.png 974522199.037.png 974522199.038.png 974522199.039.png 974522199.040.png 974522199.041.png 974522199.042.png 974522199.043.png 974522199.044.png 974522199.046.png 974522199.047.png 974522199.048.png 974522199.049.png 974522199.050.png 974522199.051.png 974522199.052.png 974522199.053.png 974522199.054.png 974522199.055.png 974522199.057.png 974522199.058.png 974522199.059.png 974522199.060.png 974522199.061.png 974522199.062.png 974522199.063.png 974522199.064.png 974522199.065.png 974522199.066.png 974522199.068.png 974522199.069.png 974522199.070.png 974522199.071.png 974522199.072.png 974522199.073.png 974522199.074.png 974522199.075.png 974522199.076.png 974522199.077.png 974522199.079.png 974522199.080.png 974522199.081.png 974522199.082.png 974522199.083.png 974522199.084.png 974522199.085.png 974522199.086.png 974522199.087.png 974522199.088.png 974522199.090.png 974522199.091.png 974522199.092.png 974522199.093.png 974522199.094.png 974522199.095.png 974522199.096.png 974522199.097.png 974522199.098.png 974522199.099.png 974522199.101.png 974522199.102.png 974522199.103.png 974522199.104.png 974522199.105.png 974522199.106.png 974522199.107.png 974522199.108.png 974522199.109.png 974522199.110.png 974522199.112.png 974522199.113.png 974522199.114.png 974522199.115.png 974522199.116.png 974522199.117.png 974522199.118.png 974522199.119.png 974522199.120.png 974522199.121.png 974522199.123.png 974522199.124.png 974522199.125.png 974522199.126.png 974522199.127.png 974522199.128.png 974522199.129.png 974522199.130.png 974522199.131.png 974522199.132.png 974522199.134.png 974522199.135.png 974522199.136.png 974522199.137.png 974522199.138.png 974522199.139.png 974522199.140.png 974522199.141.png 974522199.142.png 974522199.143.png 974522199.145.png 974522199.146.png 974522199.147.png 974522199.148.png 974522199.149.png 974522199.150.png 974522199.151.png 974522199.152.png 974522199.153.png 974522199.154.png 974522199.156.png 974522199.157.png 974522199.158.png 974522199.159.png 974522199.160.png 974522199.161.png 974522199.162.png 974522199.163.png 974522199.164.png 974522199.165.png 974522199.167.png 974522199.168.png 974522199.169.png 974522199.170.png 974522199.171.png 974522199.172.png 974522199.173.png 974522199.174.png 974522199.175.png 974522199.176.png 974522199.178.png 974522199.179.png 974522199.180.png 974522199.181.png 974522199.182.png 974522199.183.png 974522199.184.png 974522199.185.png 974522199.186.png 974522199.187.png 974522199.189.png 974522199.190.png 974522199.191.png 974522199.192.png 974522199.193.png 974522199.194.png 974522199.195.png 974522199.196.png 974522199.197.png 974522199.198.png 974522199.200.png 974522199.201.png 974522199.202.png 974522199.203.png 974522199.204.png 974522199.205.png 974522199.206.png 974522199.207.png 974522199.208.png 974522199.209.png 974522199.211.png 974522199.212.png 974522199.213.png 974522199.214.png 974522199.215.png 974522199.216.png 974522199.217.png 974522199.218.png 974522199.219.png 974522199.220.png 974522199.222.png 974522199.223.png 974522199.224.png 974522199.225.png 974522199.226.png 974522199.227.png 974522199.228.png 974522199.229.png 974522199.230.png 974522199.231.png 974522199.233.png 974522199.234.png 974522199.235.png 974522199.236.png 974522199.237.png 974522199.238.png 974522199.239.png 974522199.240.png 974522199.241.png 974522199.242.png 974522199.244.png 974522199.245.png 974522199.246.png 974522199.247.png 974522199.248.png 974522199.249.png 974522199.250.png 974522199.251.png 974522199.252.png 974522199.253.png 974522199.255.png 974522199.256.png 974522199.257.png 974522199.258.png 974522199.259.png 974522199.260.png 974522199.261.png 974522199.262.png 974522199.263.png 974522199.264.png 974522199.266.png 974522199.267.png 974522199.268.png 974522199.269.png 974522199.270.png 974522199.271.png 974522199.272.png 974522199.273.png 974522199.274.png 974522199.275.png 974522199.277.png 974522199.278.png 974522199.279.png 974522199.280.png 974522199.281.png 974522199.282.png 974522199.283.png 974522199.284.png 974522199.285.png 974522199.286.png 974522199.288.png 974522199.289.png 974522199.290.png 974522199.291.png 974522199.292.png 974522199.293.png 974522199.294.png 974522199.295.png 974522199.296.png 974522199.297.png 974522199.299.png 974522199.300.png 974522199.301.png 974522199.302.png 974522199.303.png 974522199.304.png 974522199.305.png 974522199.306.png 974522199.307.png 974522199.308.png 974522199.310.png 974522199.311.png 974522199.312.png 974522199.313.png 974522199.314.png 974522199.315.png 974522199.316.png 974522199.317.png 974522199.318.png 974522199.319.png 974522199.321.png 974522199.322.png 974522199.323.png
 
Zasada 3 (zasada równoległoboku)
P
i
P
Dowolne dwie siły
, przyłożone do jednego punktu,
można zastąpić siłą wypadkową R przyłożoną do tego
punktu i przedstawioną jako wektor będący przekątną rów-
noległoboku ABCD zbudowanego na wektorach sił w spo-
sób pokazany na rysunku.
1
2
Moduł wypadkowej R można obli-
czyć z zależności:
2
1
2
2
2
1
2
2
R
R
P
P
2
P
cos
,
gdzie – kąt między siłami P 1 i P 2 .
Po zastosowaniu do trójkątów ABD i
ACD twierdzenia sinusów otrzymuje
się:
Zasada równoległoboku
P
P
2
1
sin
sin
,
sin
sin
.
R
R
Wyznaczanie wypadkowej R, gdy są znane P 1 i P 2 oraz kąt ,
jest nazywane zadaniem prostym . Zasada równoległoboku
pozwala również rozwiązać zadanie odwrotne : rozłożyć daną
siłę P na dwie składowe o znanych kierunkach działania, prze-
cinających się w punkcie przyłożenia siły P i leżących z nią w
jednej płaszczyźnie. Dla znanych P, i korzysta się wówczas
ze wzorów:
sin
sin
P
P
,
P
P
.
1
2
sin
sin
Zasada 4 (działania i przeciwdziałania)
Każdemu działaniu towarzyszy równe co do wartości i prze-
ciwnie skierowane wzdłuż tej samej prostej przeciwdziała-
nie.
Zasada 4 odpowiada trzeciemu prawu Newtona, sformułowa-
nemu nie dla punktu materialnego, ale dla dowolnego ciała ma-
terialnego.
02 Statyka.doc
11
974522199.324.png 974522199.325.png 974522199.326.png 974522199.327.png 974522199.328.png 974522199.329.png 974522199.331.png 974522199.332.png 974522199.333.png 974522199.334.png 974522199.335.png 974522199.336.png 974522199.337.png 974522199.338.png 974522199.339.png 974522199.340.png 974522199.342.png 974522199.343.png 974522199.344.png 974522199.345.png 974522199.346.png 974522199.347.png 974522199.348.png 974522199.349.png 974522199.350.png 974522199.351.png 974522199.353.png 974522199.354.png 974522199.355.png 974522199.356.png 974522199.357.png 974522199.358.png 974522199.359.png 974522199.360.png 974522199.361.png 974522199.362.png 974522199.364.png 974522199.365.png 974522199.366.png 974522199.367.png 974522199.368.png 974522199.369.png 974522199.370.png 974522199.371.png 974522199.372.png 974522199.373.png 974522199.375.png 974522199.376.png 974522199.377.png 974522199.378.png 974522199.379.png 974522199.380.png 974522199.381.png 974522199.382.png 974522199.383.png 974522199.384.png 974522199.386.png 974522199.387.png 974522199.388.png 974522199.389.png 974522199.390.png 974522199.391.png 974522199.392.png 974522199.393.png 974522199.394.png 974522199.395.png 974522199.397.png 974522199.398.png 974522199.399.png 974522199.400.png 974522199.401.png 974522199.402.png 974522199.403.png 974522199.404.png 974522199.405.png 974522199.406.png 974522199.408.png 974522199.409.png 974522199.410.png 974522199.411.png 974522199.412.png 974522199.413.png 974522199.414.png 974522199.415.png 974522199.416.png 974522199.417.png 974522199.419.png 974522199.420.png 974522199.421.png 974522199.422.png 974522199.423.png 974522199.424.png 974522199.425.png 974522199.426.png 974522199.427.png 974522199.428.png 974522199.430.png 974522199.431.png 974522199.432.png 974522199.433.png 974522199.434.png 974522199.435.png 974522199.436.png 974522199.437.png 974522199.438.png 974522199.439.png 974522199.441.png 974522199.442.png 974522199.443.png 974522199.444.png 974522199.445.png 974522199.446.png 974522199.447.png 974522199.448.png 974522199.449.png 974522199.450.png 974522199.452.png 974522199.453.png 974522199.454.png 974522199.455.png 974522199.456.png 974522199.457.png 974522199.458.png 974522199.459.png 974522199.460.png 974522199.461.png 974522199.463.png 974522199.464.png 974522199.465.png 974522199.466.png 974522199.467.png 974522199.468.png 974522199.469.png 974522199.470.png 974522199.471.png 974522199.472.png 974522199.474.png 974522199.475.png 974522199.476.png 974522199.477.png 974522199.478.png 974522199.479.png 974522199.480.png 974522199.481.png 974522199.482.png 974522199.483.png 974522199.485.png 974522199.486.png 974522199.487.png 974522199.488.png
Zasada 5 (zasada zesztywnienia) *
Równowaga sił działających na ciało odkształcalne nie zo-
stanie naruszona przez zesztywnienie tego ciała.
Na podstawie tej zasady przyjmuje się, że układ sił działa-
jących na ciało odkształcalne będące w równowadze spełnia
te same warunki równowagi, które dotyczą działania układu sił
na ciało sztywne. Zasada zesztywnienia ma więc ogromne zna-
czenie praktyczne w wytrzymałości materiałów, traktowanej ja-
ko mechanika ciała odkształcalnego.
Zasada 6 (zasada oswobodzenia od więzów) *
Każde ciało nieswobodne można myślowo oswobodzić od
więzów, zastępując przy tym ich działanie odpowiednimi re-
akcjami. Dalej ciało to można rozpatrywać jako ciało swo-
bodne, podlegające działaniu sił czynnych (obciążeń) oraz
sił biernych (reakcji).
UWAGA : zasady nr 2, 5 i 6 (oznaczone * ) zostały wyróż-
nione ze względu na ich znaczenie w wytrzymałości materiałów
(mechanice ciała odkształcalnego).
02 Statyka.doc
12
974522199.489.png 974522199.490.png 974522199.491.png 974522199.492.png 974522199.493.png 974522199.494.png 974522199.496.png
 
UKŁADY SIŁ W STATYCE
Wszystkie siły układu działającego na ciało
sztywne leżą w jednej płaszczyźnie.
Płaskie układy sił
Siły układu działające na ciało sztywne
mają dowolne kierunki w przestrzeni.
Przestrzenne układy sił
Linie działania wszystkich sił przecinają się
w jednym punkcie.
Zbieżne układy sił
Linie działania wszystkich sił są do siebie
równoległe.
Równoległe układy sił
Linie działania wszystkich sił mają dowolne
kierunki działania
Dowolne układy sił
Y
Płaski układ sił zbieżnych
X
Y
Płaski układ sił równoległych
X
Y
Płaski
układ sił dowolnie
skierowanych (dowolnych)
X
Y
Przestrzenny
układ sił zbieżnych
X
Z
Y
Przestrzenny
układ sił równoległych
X
Z
Y
Przestrzenny
układ sił dowolnie skierowa-
nych (dowolnych)
X
Z
02 Statyka.doc
13
974522199.497.png 974522199.498.png 974522199.499.png 974522199.500.png 974522199.501.png 974522199.502.png 974522199.503.png 974522199.504.png 974522199.506.png 974522199.507.png 974522199.508.png 974522199.509.png 974522199.510.png 974522199.511.png 974522199.512.png 974522199.513.png 974522199.514.png 974522199.515.png 974522199.517.png 974522199.518.png 974522199.519.png 974522199.520.png 974522199.521.png 974522199.522.png 974522199.523.png 974522199.524.png 974522199.525.png 974522199.526.png 974522199.528.png 974522199.529.png 974522199.530.png 974522199.531.png 974522199.532.png 974522199.533.png 974522199.534.png 974522199.535.png 974522199.536.png 974522199.537.png 974522199.539.png 974522199.540.png 974522199.541.png 974522199.542.png 974522199.543.png 974522199.544.png 974522199.545.png 974522199.546.png 974522199.547.png 974522199.548.png 974522199.551.png 974522199.552.png 974522199.553.png 974522199.554.png 974522199.555.png 974522199.556.png 974522199.557.png 974522199.558.png 974522199.559.png 974522199.560.png 974522199.562.png 974522199.563.png 974522199.564.png 974522199.565.png 974522199.566.png 974522199.567.png 974522199.568.png 974522199.569.png 974522199.570.png 974522199.571.png 974522199.573.png 974522199.574.png 974522199.575.png 974522199.576.png 974522199.577.png 974522199.578.png 974522199.579.png 974522199.580.png 974522199.581.png 974522199.582.png 974522199.584.png 974522199.585.png 974522199.586.png 974522199.587.png 974522199.588.png 974522199.589.png 974522199.590.png 974522199.591.png 974522199.592.png 974522199.593.png 974522199.595.png 974522199.596.png 974522199.597.png 974522199.598.png 974522199.599.png 974522199.600.png 974522199.601.png 974522199.602.png 974522199.603.png 974522199.604.png 974522199.606.png 974522199.607.png 974522199.608.png 974522199.609.png 974522199.610.png
PŁASKIE ZBIEŻNE UKŁADY SIŁ
W płaskim układzie sił zbieżnych kierunki działania sił
przyłożonych do ciała sztywnego
leżą w jednej płaszczyźnie
i przecinają się w jednym punkcie.
Wypadkową układu sił zbieżnych nazywa się jedną siłę (wektor)
zastępującą działanie danego układu sił.
Dowolny płaski układ n sił
,P przyłożonych
do punktu O ciał a s ztywnego można zastąpić
siłą wypadkową R równą sumie wektorowej
(geometrycznej) tych sił i przyłożoną również do punktu O.
P
,
....,
P
1
2
n
i
n
R
P
P
...
P
P
.
1
2
2
i
i
1
P
P
P
O
O
P 2
P
P 2
P
P
Płaski układ sił zbieżnych
Układ sił działających na ciało sztywne
P
P
P
P 2
12
P
O
P
123
P 2
O
R =
P
R
P
P
P
1234
Wypadkowa wyznaczona za pomocą
metody równoległoboku
Wypadkowa wyznaczona
za pomocą wieloboku sił
02 Statyka.doc
14
974522199.611.png 974522199.612.png 974522199.613.png 974522199.614.png 974522199.615.png 974522199.617.png 974522199.618.png 974522199.619.png 974522199.620.png 974522199.621.png 974522199.622.png 974522199.623.png 974522199.624.png 974522199.625.png 974522199.626.png 974522199.628.png 974522199.629.png 974522199.630.png 974522199.631.png 974522199.632.png 974522199.633.png 974522199.634.png 974522199.635.png 974522199.636.png 974522199.637.png 974522199.639.png 974522199.640.png 974522199.641.png 974522199.642.png 974522199.643.png 974522199.644.png 974522199.645.png 974522199.646.png 974522199.647.png 974522199.648.png 974522199.650.png 974522199.651.png 974522199.652.png 974522199.653.png 974522199.654.png 974522199.655.png 974522199.656.png 974522199.657.png 974522199.658.png 974522199.659.png 974522199.662.png 974522199.663.png 974522199.664.png 974522199.665.png 974522199.666.png 974522199.667.png 974522199.668.png 974522199.669.png 974522199.670.png 974522199.671.png 974522199.673.png 974522199.674.png 974522199.675.png 974522199.676.png 974522199.677.png 974522199.678.png 974522199.679.png 974522199.680.png 974522199.681.png 974522199.682.png 974522199.684.png 974522199.685.png 974522199.686.png 974522199.687.png 974522199.688.png 974522199.689.png 974522199.690.png 974522199.691.png 974522199.692.png 974522199.693.png 974522199.695.png 974522199.696.png 974522199.697.png 974522199.698.png 974522199.699.png 974522199.700.png 974522199.701.png 974522199.702.png 974522199.703.png 974522199.704.png 974522199.706.png 974522199.707.png 974522199.708.png 974522199.709.png 974522199.710.png 974522199.711.png 974522199.712.png 974522199.713.png 974522199.714.png 974522199.715.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin