Заняття №1

Тема:Вступ.Основні поняття й аксіоми статики.

Мета:Сформувати у студентів поняття про основні положення та поняття пред-мету технічна механіка, вивчити аксіоми статики, розвивати пізнавальні здібності студентів.

Тип заняття:Лекція з елементами контролю знань.

Тривалість заняття:2 год.

Хід заняття:

1. Організаційна частина.

2. Повідомлення теми, мети заняття.

3. Актуалізація опорних знань студентів:

3.1. Що називається матеріальною точкою?

3.2. Що називається механічним рухом?

3.3. Сформулюйте принцип відносності Ейнштейна.

4. Вивчення нового теоретичного матеріалу:

4.1. Матерія і рух, механічний рух, рівновага.

4.2. Матеріальна точка.

4.3. Абсолютно тверде тіло.

4.4. Сила, її визначення, одиниці виміру сил.

4.5. Система сил.

4.6. Аксіоми статики.

4.7. В`язи і реакції в`язів.

5. Закріплення вивченого матеріалу:

5.1. Вправа 1 (стор.9).

5.2. Вправа 2 (стор.12).

6. Підведення підсумків заняття.

7. Домашнє завдання:

7.1.Опрацювати стор. 5-12.

7.2.Накреслити табл. стор. 4

Короткі теоретичні відомості:

1. Механічним рухом називають зміну з часом положення тіл або точок в просторі. Спокій має відносний характер, оскільки тіло може бути нерухоме по відношенню до іншого тіла, яке в свою чергу переміщується в просторі.

2. Матеріальною точкою називається тіло розмірами і масою якого можна знехтувати при рішенні задачі. Системою називають сукупність матеріальних точок, рух і положення яких взаємозв`язані. Будь-яке тіло можна розглядати, як систему матеріальних точок.

3. Абсолютно твердими називаються тіла, в яких дія зовнішніх сил, не викликає зміну розмірів та форми і відстань між двома точками тіла завжди залишається незмінною.

4. Абсолютно тверді тіла можуть взаємодіяти між собою, в результаті взаємодії змінюється характер їх руху. Сила-міра взаємодії тіл. Сила визначається: числовим значенням, напрямком та точкою прикладання. Модуль або числове значення сили в СІ вимірюють в ньютонах (Н).

5. Системою сил називають сукупність декількох сил, прикладених до тіла, точки або системи тіл і точок. Система сил, лінії дії яких лежать в різних площинах, нази-вають просторовою. Система сил, лінії дії яких лежать в різних площинах, назива-ють плоскою. Система сил лінії дії, якої перетинаються в одній точці, називається збіжною.

Дві системи сил еквівалентні, якщо взяті нарізно, вони чинять однакову механічну дію на тіло. Силу, еквівалентну даній системі сил, називають рівнодіючою. Силу, рівну за модулем рівнодіючій та направленій по тій самій лінії дії, але в протилежно-му напрямку, називають врівноважуючою.

6. Аксіоми статики:

6.1. Система сил, прикладена до матеріальної точки, є врівноваженою, якщо під її дією точка знаходиться в стані спокою або рухається рівномірно прямолінійно.

6.2. Дві однакові за модулем або числовим значенням сили ( ), прикладені до абсолютно твердого тіла та направлені по одній прямій в протилежні сторони, взаємно врівноважуються (рис. 1а).

Рис. 1

6.3. Не порушуючи механічного стану абсолютно твердого тіла, до нього можна прикласти або відкинути від нього врівноважену систему сил або декілька взаємно врівноважених сил (рис. 1б,в).

6.4 Будь-яку силу, яка діє на абсолютно тверде тіло, можна перенести вздовж лінії її дії в будь-яку точку, не порушуючи при цьому його механічного стану (рис.1г).

6.5. Рівнодіюча двох сил, прикладених в одній точці, прикладена в цій точці та є діагоналлю паралелограма, побудованого на даних силах: .

Рис. 2

6.6. Під час взаємодії двох тіл (рис. 3) будь-якій дії відповідає однакова та проти-лежно напрямлена протидія.

Рис. 3

7. В механіці тіла можуть бути вільними та зв`язаними. Вільним називають тіло, яке не відчуває ні яких перешкод для переміщення в просторі в будь-якому напрям-ку. Якщо тіло пов`язане з іншими тілами , які обмежують його рух в одному або декількох напрямках, воно є зв`язаним.

Реакція в`язі завжди протилежна тому напрямку, по якому в`язь перешкоджає руху тіла. Не змінюючи рівноваги тіла, кожну в`язь можна відкинути, замінивши її реакцією.

Види в`язі:

Рис.4

в`язь у вигляді гладкої площини або поверхні (рис.4а). Реакція в`язі завжди напрямлена по нормалі до опорної поверхні.

в`язь у вигляді контакту циліндричної або шарової поверхні з площиною (рис.4б). Реакція в`язі напрямлена по нормалі до опорної поверхні.

в`язь у вигляді шорсткої поверхні (рис.4в). Виникають дві складові реакції в`язі: нормальна , перпендикулярна до площини, та дотична , яка лежить в площині.

гнучка в`язь (рис.4г). Реакції гнучких в`язей та напрямлені вздовж в`язей, причому гнучка в`язь може працювати тільки на розтяг.

в`язь у вигляді жорсткого стержня з шарнірним кріпленням кінців (рис.4д). Реакції в`язей , , завжди напрямлені вздовж осей стержнів.

в`язь ребром двореберного кута або точковою опорою (рис.4е). Реакція такої в`язі або напрямлена перпендикулярно до поверхні тіла, яке опирається.