Лекции по "Теоретической механике"

Лекция №1

Введение в теоретическую механику. Аксиомы статики.

План лекции:

1. Введение в теоретическую механику. 2. Основные понятия.

3. Аксиомы статики.

Ключевые слова и опорные понятия:  статика, сила, система сил,  эквивалентные  системы  сил,  уравновешенная  система  сил, равнодействующая, связь, реакция связи.

Теоретическая  механика  –  это  наука,  в  которой  изучаются общие  законы  механического  движения  и  равновесия,  а  также взаимодействия материальных тел.

Теоретическую        механику        называют        еще        классической механикой или механикой Ньютона.

Механическим  движением  называется  перемещение  тело  по отношению к другому телу,   происходящее в пространстве и во времени.        Механическим        взаимодействием        между        телами называется   такое   взаимодействие   материальных   тел,   которое изменяет  или  стремится  изменить  характер  их  механического движения.   Механика   является   одной   из   древнейших   наук, возникновение  и  развитие  которой  обусловлено  потребностями практики.   Развитие   механики   тесно   связано   с   развитиями земледелия   (поднимания  воды для орошения), ростом городов и так  далее..  Основоположником  механики  является  знаменитый учений древности Архимед (287-212гг. до нашей эры). Архимед дал  точное  решение  задачи,  о  равновесии  сил  приложенных  к рычагу,  создал  учение  о  центре  тяжести  тел,  открыл  закон  о гидростатическом давлении жидкости на погруженном в нее тело. Быстрое и успешное развитие механики начинается лишь с эпохи Возрождения.        Теоретическая  механика  представляет  одну  из научных       основ   современных   технических   дисциплин.   Все технические      дисциплины      механики        (теории        упругости, сопротивления материалов, теории механизмов и машин и пр.) в основе  своей  базируется  на  законах  и  методах  теоретической механики.

Курс теоретической механики делится на три раздела: статика, кинематика и динамика.

Статика – это раздел механики, в  котором изучаются методы преобразования систем сил в эквивалентные системы и устанавливаются   условия равновесия сил, приложенных к твердому телу.

Кинематика – раздел механики, в котором изучается движение материальных тел в пространстве вне зависимости от действующих сил, с геометрической точки зрения.

Динамика – раздел механики, в котором изучается движение в пространстве материальных тел в зависимости от действующих на них сил.

Изучение теоретической механики обычно начинается со статики. Под        равновесием        понимается        состояние        покоя        тела        по

отношению к другим телам, например по отношению к Земле. Условие равновесия тела существенно зависят от того, является

ли тело твердым, жидким или газообразным.

Все  встречающиеся  в  природе  твердые  тела  под  влиянием внешних воздействий в той или иной мере изменяют свою форму (деформируются).

Величины  этих  деформаций  зависят  от  материала  тел,  их геометрической формы и размеров и от действующих нагрузок. Вследствие  этого  при  изучении  условий  равновесия  в  полнее допустимо пренебрегать малыми деформациями соответствующих тел   и   рассматривать   их   как   недеформируемые.   Абсолютно твердым телом называют такое тело, расстояние между каждыми двумя точками которого всегда остается постоянным.

При        решении        задач        статики        все        тела        рассматриваются абсолютно  твердыми.  Величина,  являющаяся  основной  мерой механического  взаимодействия  материальных  тел,  называется  в механике силой. Рассматриваемые в механике величины   можно разделить        на        скалярные,        которые    характеризуются        только числовым   значением   и   векторные   такие,   которые      помимо числового значения характеризуются и направлением.

Сила – величина векторная. Еѐ действие на тело определяется: 1) Числовым значением