Transcript Рівновага
Рівновага тіл - Що вивчає статика? - Чим характеризується стан рівноваги тіла? - Умови рівноваги тіла за відсутності осі обертання. - Умови рівноваги тіла із закріпленою віссю обертання. - Момент сил. - Види рівноваги тіл. - Правило важеля. - застосування умови рівноваги тіл. Частина механіки, яка вивчає рівновагу твердих тіл, називається статикою. Задача статики полягає у визначенні умов, за яких тіло знаходиться в рівновазі. Властивості центра мас (центра тяжіння): 1. Центр мас – точка, в якій нібито зосереджена вся маса тіла. 2. До центра мас прикладена рівнодійна сил, що діють на тіло. 3. Досліджуючи поступальний рух тіла, ми фактично розглядаємо рух його центра мас. 4. Якщо сила прикладена до центра мас, або лінії дії прикладених сил проходять через центр мас, то тіло рухається поступально. Означення стану рівноваги: Якщо тіло під дією прикладених до нього сил не набуває прискорення,то воно знаходиться в рівновазі. Особлива увага! При рівновазі не повинні змінюватись ні поступальний, ні обертальний рухи. Стан рівноваги – не обов’язково стан спокою. Умова рівноваги тіла за відсутності осі обертання: Щоб тіло, яке може рухатись поступально, не обертаючись, знаходилось у стані рівноваги, необхідно, щоб геометрична сума сил, прикладених до тіла, дорівнювала нулю, тоді алгебраїчна сума проекцій сил, прикладених до тіла, на будь-яку вісь також буде дорівнювати нулю Fi 0 n i 1 n F i 1 ix n F i 1 iy 0 0 Які сили можуть, а які не можуть викликати поворот тіла довільної форми із закріпленою віссю обертання? F5 О F4 F3 F1 F2 Момент сили О F1 d1 d2 F2 Величина, яка дорівнює модулю добутку сили на її плече, називається обертальним моментом або моментом сили відносно осі обертання: М1 = F1· d1; М2 = F2· d2. Правило моментів як умова рівноваги тіла із закріпленою віссю обертання: 1. Момент сил, які обертають тіло проти годинникової стрілки, вважається додатнім, а за годинниковою стрілкою – від’ємним. 2. Тіло, яке здатне обертатися навколо закріпленої осі, перебуває у рівновазі, якщо алгебраїчна сума моментів сил, прикладених до тіла, відносно цієї осі дорівнює нулю n M i 1 i 0 Правило важеля Важіль знаходиться в рівновазі, якщо сили, які діють на нього, обернено пропорційні їх плечам: F1 d 2 F2 d1 Об'єднана умова рівноваги тіл Для того, щоб тіло перебувало у стані рівноваги, необхідно, щоб геометрична сума сил, прикладених до тіла, дорівнювала нулю, і алгебраїчна сума моментів цих сил відносно осі обертання також дорівнювала нулю: Fi 0 n i 1 n M i 1 i 0 Чи перебуває планета Земля у стані рівноваги? А інші планети? Іо, Ганімед, Калісто, Європа – місяці гіганта Юпітера Види рівноваги тіл Кулька на півсфері N N mg R mg 1 2 Кулька у півсфері N N R mg mg 1 2 Кулька на горизонтальній площині N N N mg mg mg Висновки: Рівновага тіла стійка, якщо при малих відхиленнях від положення рівноваги рівнодійна сил, прикладених до тіла, повертає його в положення рівноваги Рівновага тіла нестійка, якщо при малих відхиленнях від положення рівноваги рівнодійна сил, прикладених до тіла, віддаляє його від положення рівноваги Рівновага байдужа, якщо при будь-яких відхиленнях тіла рівновага зберігається Висновок: Існують три види рівноваги: - Стійка - Нестійка - Байдужа Застосування Головна вимога до стрибказбереження рівноваги. При виконанні даного прийому можна перенапружувати м'язи - це є причиною неточних кидків.