МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Л.Ш.Хакимуллина, е.М.Степанова, ю.С.Маркин Теоретическая механика. Часть 1
Учебно-методическое пособие к выполнению контрольных заданий (с примерами решений)
Для студентов заочной формы обучения всех специальностей
Казань 2009
УДК 531.3
ББК 22.21
Х16
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, профессор Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева И.Н. Сидоров;
доктор технических наук, профессор Казанского государственного энергетического университета Н.К. Андреев
|
|
Хакимуллина Л.Ш., Степанова Е.М., Маркин Ю.С. |
|
Х16 |
Теоретическая механика. Часть 1: учебно-методическое пособие. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2009. - с. |
|
|
Пособие предназначено для студентов заочной формы обучения КГЭУ, выполняющих контрольные задания по разделам «Статика», «Кинематика» и «Динамика» курса «Теоретическая механика». В пособии изложены краткие теоретические сведения, необходимые для решения задач. По каждому контрольному заданию приводятся рекомендации о последовательности решений с подробным разбором нескольких типичных задач. |
УДК 531.3
ББК 22.21
Хакимуллина Л.Ш., Степанова Е.М., Маркин Ю.С. 2009
Казанский государственный энергетический университет, 2009
Введение
В пособии даны указания к выполнению контрольной работы по курсу теоретической механики для студентов заочной формы обучения. Пособие ставит целью научить студентов правильно применять изученный теоретический материал к решению контрольных задач, повысить эффективность самостоятельной работы студентов при выполнении заданий. Успешное изучение курса теоретической механики взаимосвязано с приобретением навыков решения практических задач, способствующих лучшему усвоению теории, и, наоборот, решение задач требует теоретических знаний предмета. Приобретению практических навыков решения задач как и любому навыку учатся путем подражания и практики. Поэтому в пособии увеличено количество примеров решения задач по всем разделам.
Прежде чем приступить к решению задач, необходимо изучить теоретический курс раздела, следуя общим рекомендациям, изложенным в [1]. Рекомендуемая учебная литература приведена в конце настоящего пособия. Ссылки на нее даются в квадратных скобках, далее следуют номера глав, параграфов и страниц.
1. Статика
1.1. Краткие теоретические сведения
Рекомендуемая учебная литература: [2], гл.I, § 1-3, с. 9-17, гл. II, § 4, 5, с.18-23, гл. III, § 8, 9, с. 31-35, гл. IV, § 11-13, с. 37-41, гл. V, § 14-17, с. 41-53, § 21, с. 58-61; [3], гл. I, § 1.1-1.4, с.15-28, гл. III, § 3.2, с. 40-44, гл. IV, § 4.1-4.4, с. 49-57, гл. V, § 5.1-5.3, с. 57-68.
Основные понятия и определения статики
Статика – раздел теоретической механики, изучающий условия, при которых силы, приложенные к материальным объектам, движения не производят. Материальными объектами статики являются абсолютно твердые тела – абстрактные модели реальных тел, расстояния между двумя любыми точками которых остаются неизменными при взаимодействиях с другими телами. В дальнейшем абсолютно твердые тела будем называть твердыми телами. Мера механического взаимодействия материальных объектов в механике называется силой. Сила характеризуется интенсивностью (величиной), направленностью (линией действия) и точкой приложения (рис. 1.1), т. е. сила определяется как связанный вектор.
Линия действия
В статике рассматриваются только постоянные силы.
Совокупность сил, приложенных к выделенному твердому телу, называется системой сил и обозначается
или,
если число сил, входящих в систему, нас
не интересует, то более компактно
.
Равновесие – это покой рассматриваемого твердого тела по отношению к системе отсчета, которую будем связывать с Землей. Относительное равновесие – покой относительно подвижных систем отсчета – изучается в динамике.
Система сил, под действием которой твердое тело находится в равновесии, называется уравновешенной системой сил или системой сил, эквивалентной нулю:
~0.
Система сил, которая вместе с данной системой сил образует уравновешенную систему сил, называется уравновешивающей системой сил.
Две системы сил называются эквивалентными, если они имеют одну и ту же уравновешивающую систему сил.
Если система сил эквивалентна одной силе, то эта сила называется равнодействующей.