Материал: Равновесие твердого тела (90
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Кафедра теоретической механики
Г.В. Куча, И.И. Мосалева
РАВНОВЕСИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Методические указания к лабораторной работе
по дисциплине «Теоретическая механика»
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»
Оренбург
2011
УДК 531.2(016) ББК 22.213я7 К 95
Рецензент – профессор, кандидат технических наук Р.В.Ромашов
Куча, Г.В.
К 95 Равновесие твердого тела: методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Теоретическая механика» / Г.В. Куча, И.И. Мосалева; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург : ОГУ, 2011 – 27 с.
Основное содержание: произвольная плоская система сил, момент силы относительно точки, главный вектор и главный момент системы, основная теорема статики, равновесие абсолютно твердого тела, составление расчетных схем и уравнений равновесия плоской произвольной системы сил.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы «Равновесие твердого тела» по дисциплине «Теоретическая механика» для студентов очной и заочной форм обучения направлений подготовки 280700.62 Техносферная безопасность, 201000.62 Биотехнические системы в технологии, 151900.62 Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств, 190700.62 Технологии транспортных процессов, 190600.62 эксплуатация транспортнотехнологических машин и комплексов.
УДК 531.2(016) ББК 22.213я7
© Куча Г.В., Мосалева И.И., 2011 © ОГУ, 2011
2
Содержание
Введение ........................................................................................................................ |
4 |
||
1 |
Произвольная плоская система сил ......................................................................... |
5 |
|
1.1 |
Сила. Проекция силы на ось.................................................................................. |
5 |
|
1.2 |
Момент силы относительно точки........................................................................ |
6 |
|
1.3 |
Пара сил. Момент пары.......................................................................................... |
7 |
|
1.4 |
Основная теорема статики..................................................................................... |
8 |
|
1.5 |
Теорема Вариньона............................................................................................... |
10 |
|
1.6 |
Связи. Силы реакции связей................................................................................ |
11 |
|
1.7 |
Аксиома связей (принцип освобождаемости от связей)................................... |
11 |
|
1.8 |
Некоторые виды связей и их реакции................................................................. |
11 |
|
2 |
Вопросы для самоконтроля .................................................................................... |
12 |
|
3 |
Лабораторная работа №1 Равновесие твердого тела ........................................... |
13 |
|
3.1 |
Содержание работы.............................................................................................. |
13 |
|
3.2 |
Порядок решения задач........................................................................................ |
17 |
|
4 |
Пример выполнения лабораторной работы №1 ................................................... |
17 |
|
5 |
Литература, рекомендованная для изучения дисциплины.................................. |
26 |
|
Список использованных источников........................................................................ |
27 |
||
3
Введение
Настоящие методические указания содержат основные определения по теме
«Произвольная плоская система сил», общие рекомендации к решению типовых задач по этой теме, а также вопросы для самоконтроля, на которые необходимо ответить прежде, чем приступать к выполнению лабораторной работы.
Методические указания включают содержание лабораторной работы, цель работы; варианты исходных расчетных схем и необходимых числовых данных.
Кроме того, подробно рассмотрен пример выполнения работы.
Методические указания разработаны для студентов очной и заочной форм обучения.
4
1 Произвольная плоская система сил
1.1 Сила. Проекция силы на ось
Векторная величина, являющаяся количественной мерой механического взаимодействия материальных тел, называется силой.
Проекция силы на ось – скалярная величина, равная взятой с соответствующим знаком длине отрезка, заключенного между проекциями начала и конца силы. Проекция имеет знак плюс, если перемещение от её начала к концу происходит в положительном направлении оси, и знак минус – если в отрицательном.
Проекция силы на ось равна произведению модуля силы на косинус угла между направлением силы и положительным направлением оси. Проекция будет
положительной, если угол между направлением силы и положительным направлением оси – острый, и отрицательной, если этот угол – тупой. Если сила перпендикулярна к оси, то её проекция на ось равна нулю. Если сила параллельна оси, то её проекция на ось равна самой силе (рисунок 1).
Рисунок 1
5