Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори




ИмеСтефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори
страница1/3
Дата на преобразуване05.11.2012
Размер262.94 Kb.
ТипДокументация
източникhttp://www.tmtmm.com/sc/files/statika-otgovori.doc
  1   2   3

Автор: доц. д-р инж. Стефан Русев Генчев Страница от

Тема: Статиката във въпроси и отговори.





СТАТИКАТА – въпроси и отговори


Лекция 1: Въведение в механиката.

Въпрос 1: Материя и нейните атрибути.

Отговор: Материята е обективна реалност. Всички явления в материалния свят представляват различни форми и свойства на материята. Най-важният атрибут на материята и начин на съществуването ú, е движението.

Под понятието движение се разбира въобще всяко изменение на материята. Движението е основно и неотменимо свойство на материята. То в абсолютно.

Всеки покой е относителен и представлява един от моментите на движението. Движещата се материя съществува вечно и не може да бъде създавана или унищожавана.

Движението на материята се извършва в пространството и времето.

Материята съществува в две форми – веществена и полева. Веществената форма е съвкупност от дискретни (прекъснати) образования, а полевата форма осъществява взаимодействие между частиците и ги свързва в системи.

Основна количествена материална характеристика е масата. Носителите на веществения вид материя винаги имат маса, докато носителите на полевия вид материя в покой могат да имат и нулева маса (фотони).

Въпрос 2: Кои са формите на движение на материята и що е механично движение?

Отговор: Основните форми на движението на материята са физична, химична (съединяване и разлагане на молекулите на веществото), биологична (живота) и обществена. От своя страна физичната форма на движение на материята може да бъде механична, топлинна, електромагнитна и др. Материята може да преминава от една форма на движение в друга.

Най-простата форма на движение на материята се явява механичното движение.

Под механично движение се разбира преместването на веществения вид материя при различните ú форми на движение в пространството и във времето.

Въпрос 3: Какво е класическа механика?

Отговор: Предмет на класическата механика са общите закони на движение на материалните обекти с големи размери (молекули и по-големи от тях), които се движат със скорости значително по-малки от тази на разпространение на светлината.

В класическата механика се разглежда механичното движение на материалните обекти изградени само от веществения вид материя, т.е. които винаги притежават маса, и имат макроскопични размери, т.е. които са по-големи от молекулата. Тези материални обекти запълват някакъв обем от пространството и се наричат плътни среди.

Класическата механика е наука за най-простата форма на движение на материята (механичното движение), свеждаща се до преместване на материалните обекти от едно положение в пространството и времето в друго.

В границите на класическата механика механичното движение накратко се нарича движение, а самата тя – механика.

Пространството, времето и движещата се материя са обективни атрибути на съществуване на материята и се явяват сложни понятия. В класическата механика тези атрибути се смятат за независими.

Въпрос 4: Какво е сравнителна система (система на отчитане)?

Отговор: Материалният обект, спрямо който се изучава движението на даден материален обект се нарича тяло на отчитане (сравнително тяло). Към него се свързва координатната система и времето (часовник). Съвкупността от тялото на отчитане (координатната система) и времето се нарича сравнителна система. Поради това, че не съществуват абсолютно неподвижни материални обекти, принципно не е възможно да се установи абсолютно неподвижна сравнителна система.

Еднозначност между изменението на движението и неговата причина се получава само тогава, когато сравнителната система се движи праволинейно и равномерно. Такава сравнителна система се нарича инерциална (галилеева), която условно се приема за неподвижна.

Хелиоцентрична координатна система − тази координатна система има за начало центъра на тежестта на Слънчевата система, а осите ú имат постоянни направления и са насочени към три безкрайно отдалечени звезди.

Земната сравнителна система − началото на тази сравнителна система се намира в центъра на въртене на Земята, една от осите ú (z) съвпада с оста на въртене на Земята и една от равнините ú лежи в зададен земен меридиан.

Локална координатна система − начало е в някаква точка от земната повърхност с дадени географски координати. Една от осите съвпада с вертикалата към началото на координатната система и една от равнините ú съвпада с равнината на меридиана преминаващ през това начало. Такава сравнителна система може да се приеме за инерциална, ако се пренебрегне въртенето ú около оста на Земята и заедно с нея въртенето ú около Слънцето.

Ако избраната координатна система условно е приета за неподвижна, то движението на другите тела по отношение на тази система на отчитане се нарича абсолютно движение.

Въпрос 5: Кои са моделите на абстракция на материалните обекти?

Отговор: В механиката се използват следните модели на материалните тела:

Материална точка се нарича геометрична точка с крайна маса. Това е най-простия модел на материално тяло с произволна форма, размерите на което са достатъчно малки и които могат да се пренебрегнат.

Абсолютно (идеално) твърдо тяло се нарича тяло, което не променя (запазва) размерите и геометричната си форма, независимо от произволните механични въздействия на другите тела, т.е. разстоянието между кои да е две точки остава постоянно.

Механична система от материални точки или тела се нарича съвкупност от материални обекти, в която положението или движението на всеки обект зависи от положението и движението на всички останали обекти на тази съвкупност.

Под плътна среда се разбира система от материални точки, непрекъснато запълващи някаква част от пространството, при движението на които разстоянието между материалните точки се изменя.

Въпрос 6: Какво е механично взаимодействие и с какво се изразява то?

Отговор: Под механично взаимодействие между материалните обекти (материални точки и тела) се разбира такова взаимодействие, което изменя или се стреми да измени характера на тяхното движение, или води до деформации и накрая до едновременно изменение на движението и до деформации.

Самото механично взаимодействие на материалните тела едно на друго се осъществява при непосредствен контакт на телата, т.е. при тяхното съприкосновение, или чрез действие от разстояние (привличане или отблъскване), т.е. чрез взаимодействие с физически полета (притегляне, електрически, магнитни).

Величината, която се явява мярка за механичното взаимодействие на материалните обекти, се нарича сила. Силата е една от основните величини в механиката.

Въпрос 7: Кои са параметрите на една сила и каква е нейната дименсия?

Отговор: В механиката величините се разделят на скаларни, такива, които напълно се характеризират с тяхната числова стойност, и векторни, такива, които освен числова стойност, се характеризират още и с направление в пространството. Силата е векторна величина.

Моделът на силата се определя от следните количествени параметри:

а) приложна точка – точката, в която силата действува непосредствено (т.А);

б) директриса (линия на действие) – това е правата, по която е насочена силата и по която се стреми да премести приложната си точка (правата n – n);

в) посока – страната на директрисата, към която силата се стреми да движи приложната си точка. В края на силата се поставя стрелка, указваща посоката на действие на силата (т.В се нарича край на силата);

г) големина (модул) – определя се чрез сравняване на дадената сила със силата, която е приета за единица.

Графично силата, както и всеки вектор, се изобразява с насочена отсечка (със стрелка). Дължината на отсечката изразява в избран мащаб модула на силата, направлението на отсечката съответства на направлението на силата, а неговото начало обикновено съвпада с приложната точка на силата. Понякога по-удобно силата се изобразява така, че приложната точка се явява нейния край (острието на стрелката)

Въпрос 8: Как може да се зададе една сила?

Отговор: Понеже силата е векторна величина, тя може да се зададе :

− чрез непосредствено описание;

− чрез нейните проекции върху осите на правоъгълна координатна система и координатите на приложната точка на силата (фиг.3)

,

където Fx, Fy, Fz – проекциите на силата F по съответните оси.



Фиг. 3 Фиг.4

- Ако силата действува произволно в пространството (фиг.4), то за нейното задаване или определяне е необходимо познаването на шест параметъра:

а) координатите на приложната ú точка x, y, z;

б) два от ъглите, които силата сключва с координатните оси ;

Третият ъгъл е зависим от другите два и се определя от зависимостта



в) големината на силата.

За задаване или определяне на сила, лежаща в равнина, са необходими четири параметъра – координатите x и y, ъгълът, който силата сключва с една от координатните оси или и големината на силата. Една сила може да се определи или зададе също така и чрез координатите на двата края на отсечката, с която е изобразена тази сила (за равнината – четири координати; за пространството – шест).

Графично големината на силите, като векторни величини, се изобразяват в произволен мащаб с насочени отсечки. Тя се обозначава с някаква главна латинска буква със знак за вектор, например или . За изразяване на числовата стойност на силата или нейния модул (големината ú) се използва знак за модул на вектор, т.е. или , или пък същите букви, но без знак за вектор, т.е. само с буквите F или P. Приложните точки на силите се означават с главни латински букви.

Дименсията на силата в система СИ е нютон 1N=1kg.m/s2.

Въпрос 9: Раздели на механиката и предмет на изследване.

Отговор: Механиката се разделя на:

Статика − представлява общо учение за съвкупност сили, приложени към материалните обекти. Занимава се с преобразуване и равновесие на една съвкупност сили, приложени върху материалните обекти.

Под равновесие на материалния обект се разбира състоянието на неговия покой спрямо някаква избрана система на отчитане.

Разделя се на статика на твърдо тяло и статика на материалните системи.

Кинематика − изучава зависимостите между пространствено-временните характеристики на механичното движение независимо от силите, действащи на материалния обект.

Характеристики на механичното движение са: траектория, изминат път, скорост и ускорение на движението като функции на времето, независимо от причините, които го пораждат.

Разделя се на кинематика на точка, кинематика на абсолютно твърдо тяло и кинематика на материална система.

Динамика – изучава характеристиките на механичното движение на материалните обекти в зависимост от действащите сили, т.е. във връзка със силовото взаимодействие между материалните обекти.

В зависимост от обекта, чието движение се изучава, динамиката се дели на три части:

а) динамика на материална точка;

б) динамика на идеално твърдо тяло;

в) динамика на материална система.

Въпрос 10: Как се разделят механичните системи в механиката на твърдите и гъвкавите тела?

Отговор: Механичните системи се разделят на:

Свободни и несвободни

Механичната система се нарича свободна, ако тя може да заема в пространството всяко положение и да има произволна скорост.

Механичната система се нарича несвободна, ако вследствие на някакви ограничения (условия) тя не може да заема произволни положения в пространството и да има произволни скорости.

Изменяеми и неизменяеми

Неизменяема е тази механична система, в която разстоянията между материалните обекти остават постоянни. В механиката, твърдото тяло се разглежда като механична система, образувана от непрекъсната съвкупност материални точки. Ако тялото не променя формата си при различни въздействия, то тогава е неизменяема механична система и се нарича абсолютно или идеално твърдо тяло. Ако се променя, то тогава е изменяема механична система и се казва, че тялото е еластично. Изменяеми и неизменяеми механични системи могат да се състоят от твърди тела. Изменяеми механични системи са машините, които се състоят от твърди тела с възможност за преместване на едно спрямо друго.

Дискретни и непрекъснати

Дискретната механична система се състои от отделни точки и тела, а непрекъснатата – представлява непрекъсната среда, в която отделните точки са подвижни една спрямо друга (еластично тяло, флуид и т.н.). Представянето на елементите на дадена механична система като дискретни или разпределени параметри зависи от задачата на изследване.


Лекция 2: Въведение в статиката. Аксиоми на статиката.

Въпрос 1: Що е система сили?

Отговор: Съвкупност от няколко сили действащи на материалния обект се нарича система сили.

Въпрос 2: Какво е пространствена система сили и какви са нейните видове?

Отговор: Под пространствена система сили се разбира съвкупност от сили, приложени към материален обект и чиито директриси лежат в различни равнини. Различават се:

  • произволна пространствена система сили – линиите на действие на приложените сили лежат в различни равнини;

  • пространствена конкурентна система сили − линиите на действие на приложените сили лежат в различни равнини, но се пресичат в една точка;

  • пространствена система успоредни сили − линиите на действие на приложените сили лежат в различни равнини, но са успоредни.

Въпрос 3: Какво е равнинна система сили и какви са нейните видове?

Отговор: Равнинна система сили, приложена към материален обект, се нарича такава система сили, линиите на действие на които са разположени в една равнина. Различават се:

  • произволна равнинна система сили – линиите на действие на приложените сили лежат в една равнина;

  • равнинна конкурентна система сили − линиите на действие на приложените сили лежат в една равнина и се пресичат в една точка;

  • равнинна система успоредни сили − линиите на действие на приложените сили лежат в една равнина и са успоредни една на друга.

  • колинеарна система сили – ако силите имат обща директриса.

Въпрос 4: Кои системи сили са еквивалентни?

Отговор: Две системи сили са еквивалентни, ако не нарушавайки състоянието на материалния обект, могат да се заменят една с друга. Символно това се означава по следния начин

, където n и k е броя на силите.

Въпрос 5: Коя сила се нарича равнодействаща и коя уравновесяваща?

Отговор: Силата, която заменя действието на зададена система сили, се нарича равнодействаща, т.е. тя е еквивалентна на тази система сили

.

Сила, добавянето на която към зададената система сили, дава нова система сили, еквивалентна на нула

 0.

Уравновесяващата сила е равна по модул на равнодействуващата, насочена е по нейната линия на действие в противоположна посока . Тя уравновесява действието на дадената система сили.

Въпрос 6: Какво означава уравновесена система сили?

Отговор: Една система сили е уравновесена, ако не води до изменение на кинематичното състояние (на покой или движение по инерция) на материалния обект, т.е тя е еквивалентна на нула

 0.

Въпрос 7: Кога две сили са еквивалентни?

Отговор: Две сили са еквивалентни, ако те са геометрично (векторно) равни и приложени в една и съща точка на тялото.

Въпрос 8: Какви вектори могат да бъдат силите?

Отговор: Силите могат да бъдат: свързани (приложени) вектори, физически приложени към определена точка в пространството; плъзгащи вектори, които могат да се преместват по направление на някаква права (линията на действие) и свободни вектори, физически не свързани с определена точка на пространството.

Въпрос 9: На какви групи се разделят основните конструктивни елементи и с какво е характерна всяка от тях?

Отговор: Конструктивните елементи условно се разделят на три групи в зависимост от съотношенията между размерите в конструктивния елемент по различни направления:

  • масивни тела – характерните им размери са от еднакъв порядък;

  • плочи, пластини и черупки – тела, на които един от характерните размери (дебелина ) е много по-малък в сравнение с останалите;

  • греди, прътове и колони – тези понятия имат еднакво съдържание - тела, на които единият от размерите (дължината) е много по-голям от другите два и които са от еднакъв порядък.

Въпрос 10: Кои са задачите на статиката?

Отговор: В статиката на твърдото тяло възникват следните две основни задачи:

1) задачата за редукция (привеждане) на силите − дадена система сили да се замени еквивалентно с друга по-проста система сили;

2) задачата за равновесие на силите − да се намерят необходимите и достатъчни условия за равновесие на дадена система сили.

Въпрос 11: Формулирайте аксиомите на статиката?

Отговор: Всички теореми и уравнения в статиката се извеждат от няколко изходни положения, приемани без математически доказателства и наречени аксиоми на статиката:

1. Две сили, приложени към абсолютно твърдо тяло, взаимно се уравновесяват (еквивалентни са на нула) само тогава, когато те са равни по големина и действат по направление на една и съща права в противоположни посоки.

2. Не нарушавайки състоянието на абсолютно твърдо тяло, към него може да се добавя или отхвърля система сили само тогава, когато тя представлява уравновесена система сили.

Следствие: Не нарушавайки състоянието на тялото, приложната точка на силата може да се пренася по дължина на линията на нейното действие.

3. Не изменяйки състоянието на тялото, две сили, приложени в една точка, могат да се заменят с една равнодействаща, приложена в същата точка и равна на тяхната геометрична сума.

4. На всяка сила на действие има равна, но противоположна сила на противодействие.

5. Равновесието на деформируемо тяло, намиращо се под действието на дадена система сили, не се нарушава, ако тялото се счита за втвърдено (абсолютно твърдо тяло).

Лекция 3: Връзки. Принцип на освобождаване от връзките. Метод на сечението.

Въпрос 1: Какво означава задаване на положението на материален обект?

Отговор: Да се зададе движението на даден материален обект означава да се дадат такива условия, които позволяват да се намери положението му във всеки момент от времето. За това са достатъчни някакви геометрични параметри (например, координати) за зададено положение на обекта така, че неговото положение да е напълно определено.

Въпрос 2: Как се задава положението на точка в равнината и какви движения може да извършва тя?

Отговор: Положение на свободната материална точка в равнината, спрямо някаква координатна система, например декартова, се определя от задаването на две независими координати – абциса х и ордината y (фиг.1) и може да извършва две независими прости движения – премествания успоредно на координатните оси.



  1   2   3

Добавете документ към вашия блог или уеб сайт

Свързани:

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Въведение в динамиката. Закони на Нютон. Основно уравнение на динамиката на точка
В статиката се разглеждат методите за преобразуване на една съвкупност сили, приложени към материалните обекти, в друга, еквивалентна...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconВъпроси и отговори по процедура
Бих искал да получа конкретни отговори на следните въпроси свързани със схемата за ‘Инвестиции в „зелена индустрия ’’  - bg161PO003...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconВъпроси и отговори по процедура
Във връзката с подготовка на проектно предложение от нашата организация имаме следните въпроси

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconВъпроси и отговори по процедура
Отговори на въпроси №18 24, получени в периода 08-18. 02. 2011 г. И публикувани на 07. 03. 2011 г

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconНа лекцията: Въведение в статиката. Аксиоми на статиката
Под пространствена система сили се разбира съвкупност от сили, приложени към материален обект и чиито директриси лежат в различни...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема: Методични указания за разработване, оформяне и защита на курсова работа
Механика I”, „Механика ii”, „Теория на механизмите и машините” и „Механични трептения”

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconПрограма за развитие на селските райони 2007 2013г. Въпроси и отговори от сайта на Министерство на земеделието и храните и на прср
Обадих се по телефона и този е-мейл ми беше даден за връзка с програмата за въпроси и отговори. Ако все пак пиша до министъра, моля...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconИзказване на светлин русев
...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconСтефан Русев Генчев Страница от Тема на лекцията: Метод на кинетостатиката за несвободни материални обекти
Този метод е особено удобен, когато трябва да се определи реакция във връзка при зададени закон на движение и активни сили, например,...

Стефан Русев Генчев Страница от Тема: Статиката във въпроси и отговори. Статиката въпроси и отговори iconВъпроси и отговори по процедура
Във връзка с наше намерение да представим биотехнологичен проект по Процедура bg161PO003 05 „Разработване на иновации от стартиращи...

Поставете бутон на вашия сайт:
Документация


Базата данни е защитена от авторски права ©bgconv.com 2012
прилага по отношение на администрацията
Документация
Дом