Όλος ο κόσμος αποτελείται από την κίνηση οποιωνδήποτε σωμάτων, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων. Υπακούει σε διάφορους νόμους της φυσικής που μελετούν τις κανονικότητές του. Η επιστήμη που μελετά την κίνηση ενός σώματος ονομάζεται μηχανική. Με τη σειρά του, χωρίζεται σε τμήματα, ένα από τα οποία είναι στατική. Ως επί το πλείστον, στοχεύει στην αποκάλυψη των προτύπων της κατάστασης ισορροπίας των σωμάτων.
Τι είναι στατικό
Αξίζει να εξεταστεί αυτή η έννοια με περισσότερες λεπτομέρειες. Η στατική είναι κλάδος της μηχανικής όπου μελετάται η κατάσταση ισορροπίας των σωμάτων, δηλαδή επιλέγεται ένα τέτοιο πλαίσιο αναφοράς, σε σχέση με το οποίο το υπό μελέτη αντικείμενο δεν κινείται, ανεξάρτητα από την κατάσταση συσσωμάτωσης: στερεό, υγρό, αέριο.
Ένα από τα κύρια καθήκοντά του είναι η ικανότητα αντικατάστασης των απορριπτόμενων συνδέσεων με δυνάμεις αντίδρασης, οι οποίες ως προς το μέτρο και την κατεύθυνση εξαρτώνται από:
- εφαρμόστηκαν ενεργές δυνάμεις;
- τύπος σύνδεσης;
- χαρακτηριστικά κίνησης.
Τύποι ισορροπίας
Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι καταστάσεων στις οποίες το σώμα δεν δεσμεύεταικίνηση:
- Σταθερό: εάν το σώμα αποκλίνει από τη θέση ισορροπίας, τότε δημιουργείται μια δύναμη που το επαναφέρει στην αρχική του κατάσταση ηρεμίας.
- Άσχετο: το σώμα βρίσκεται σε ισορροπία με μια μικρή απόκλιση.
- Ασταθής: όταν το σώμα φεύγει από την κατάσταση ισορροπίας, δημιουργούνται δυνάμεις που προσπαθούν να αυξήσουν αυτήν την απόκλιση.
Αν ένα αντικείμενο δεν είναι σε ηρεμία, τότε η δυναμική του ενέργεια αυξάνεται. Υπάρχει μια μικρή θεωρία στατικής. Λέει ότι όλα τα σώματα τείνουν στην ελάχιστη τιμή της δυναμικής ενέργειας, σχηματίζοντας ένα δυναμικό πηγάδι.
Αξιώματα και θεωρίες
Για να κατανοήσετε τι είναι στατική, πρέπει τουλάχιστον να κατανοήσετε το θεωρητικό μέρος της.
- Το αξίωμα σχετικά με την κατάσταση ισορροπίας ενός συστήματος δύο δυνάμεων: για να διατηρηθεί η κατάσταση ισορροπίας του συστήματος, ένα ζεύγος δυνάμεων που δρουν σε ένα σημείο, είναι απαραίτητο και αρκετό να είναι ίδιες σε μέγεθος και δράση κατά μήκος μιας παρόμοιας ευθείας που πρέπει να διέρχεται από τα σημεία εφαρμογής τους προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Το αξίωμα ισχύει επίσης για δυνάμεις που επιβάλλονται σε ένα σημείο του σώματος.
- Αξίωμα σχετικά με την απόρριψη ή την προσθήκη ενός συστήματος δυνάμεων περίπου ίσων με μηδέν: εάν ένα σύστημα δυνάμεων ενεργεί σε ένα σώμα, τότε μπορεί να προστεθεί (ή να απορριφθεί από αυτό) το ίδιο σύστημα ισοδύναμο με μηδέν. το νέο σύστημα δυνάμεων είναι παρόμοιο με το αρχικό.
- Αξίωμα του παραλληλογράμμου των δυνάμεων: δυνάμεις που εφαρμόζονται σε ένα σημείο ενός άκαμπτου σώματος (ή υλικού σημείου) μπορούν να αντικατασταθούν από ένα προκύπτον, το ίδιο μήκος μετο μέγεθος και η διεύθυνση της διαγωνίου του παραλληλογράμμου που βασίζεται στις αρχικά δεδομένες δυνάμεις.
- Αξίωμα σχετικά με την ισότητα των δυνάμεων δράσης και αντίδρασης: οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης δύο υλικών σημείων είναι πανομοιότυπες σε συντελεστή, διαφορετικοί ως προς την κατεύθυνση και δρουν κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής που διέρχεται από τα σημεία αλληλεπίδρασης. Τέτοιες δυνάμεις μπορούν να εφαρμοστούν σε διαφορετικά σημεία επαφής του ίδιου ή διαφορετικών σωμάτων.
- Αξίωμα συνδέσεων: οποιαδήποτε σύνδεση μπορεί να παραλειφθεί και να αντικατασταθεί από ένα σύστημα δυνάμεων, μία δύναμη ή μια αντίδραση μιας σύνδεσης.
- Το αξίωμα της στερεοποίησης: εάν το σώμα, πάνω από το οποίο πραγματοποιείται η παραμόρφωση, βρίσκεται σε ισορροπία, τότε αυτή η κατάσταση δεν διαταράσσεται από την επιβολή πρόσθετων δεσμών στα σημεία, συμπεριλαμβανομένης της μετατροπής του αρχικού σώματος σε απολύτως άκαμπτο.
Παραδείγματα στατικής
Τι σπουδάζει; Αυτός ο κλάδος της μηχανικής μελετά άκαμπτα σώματα και υλικά σημεία που βρίσκονται σε ισορροπία. Επίσης - οι νόμοι που τους επιτρέπουν να διατηρούν μια κατάσταση ανάπαυσης. Δηλαδή, απολύτως άκαμπτα σώματα και σημεία στα οποία εκτελούνται ορισμένες ενέργειες και ασκούνται ορισμένες δυνάμεις μπορούν να χρησιμεύσουν ως παραδείγματα στατικής.
Ζεύγος δυνάμεων
Τι είναι στατικό; Δεν υπάρχει χωρίς την αλληλεπίδραση των δυνάμεων με το σώμα. Ένα ζεύγος δυνάμεων είναι ένα σύστημα δύο δυνάμεων που είναι πανομοιότυπες σε μέτρο και κατευθύνονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις.
Shoulder (σημειώνεται ως d) - η ελάχιστη απόσταση μεταξύ των γραμμών δράσης των αρχικών δυνάμεων.
Κανόνας των ζωδίων: όταν μερικές δυνάμεις προσπαθούν να κινήσουν το σώμα αριστερόστροφα,το σημάδι της στιγμής είναι θετικό. Ένα ζεύγος δυνάμεων που εφαρμόζεται σε ένα άκαμπτο σώμα μπορεί να χαρακτηριστεί ως εξής:
- αεροπλάνο δράσης;
- στιγμή;
- κατεύθυνση περιστροφής.
Η διανυσματική ροπή τους είναι ένα διάνυσμα αριθμητικά ίσο με το γινόμενο της δύναμης των ζευγαριών και του βραχίονα τους και κατευθύνεται κάθετα στη δράση των δυνάμεων έτσι ώστε να μπορεί κανείς να δει την τάση του ζευγαριού να κινεί το σώμα στο αντίθετη κατεύθυνση σε σχέση με τη φορά των δεικτών του ρολογιού.
Η φυσική είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα και χρήσιμη επιστήμη, η γνώση των βασικών της οποίας σίγουρα θα σας φανεί χρήσιμη στη ζωή. Αυτό το άρθρο συζητά τι είναι η στατική, καθώς και τα κύρια θεωρήματα και αξιώματα που σχετίζονται με αυτήν την έννοια.
