Несвободное твердое тело. Связи

Твердое тело называется свободным, если оно может перемещаться в пространстве в любом направлении.

Тело, ограничивающее свободу движения,- связь.

Реакция связи- сила или система сил, выражающая механическое действие связи на тело.

Принцип освобождаемости тв.тел от связей- несвободное тв.тело можно рассматривать как свободное, на которое, кроме задаваемых сил, действуют реакции связей.

Примеры. Плоскость, ограничивая движение шара, является для него связью.

Реакция гладкой поверхности направлена перпендикулярно к плоскости- нормально.

Реакция нити направлена вдоль нити.

Для определения каждой реакции нужно знать 3 ее элемента (модуль, направление и точку приложения).

Основные типы опор балок и их реакции.

Шарнирно- неподвижная опора (рис.1.3)

Рис. 1.3

Шарнирно- подвижная опора (рис. 1.4)

Рис. 1.4

Подпятник (рис. 1.6)

Рис. 1.5.

Шаровой шарнир (рис. 1.6)

Рис. 1.6.

Для определения внутренних усилий в стержнях применяют метод сечений.

Пусть стержень АВ, весом которого пренебрегаем, растягивается 2-мя равными по модулю силами P₁ и Р₂, приложенными к его концам (рис.1.7).

Рис.1.7

Рассечем мысленно стержень, разделив его на две произвольных части AD и DB. На часть AD действуют две уравновешивающиеся силы: Р₁ и внутреннее усилие S₁, заменяющее действие отброшенной части стержня. Из второй аксиомы следует, что внутреннее усилие S₁ направлено по оси стержня и равно по модулю силе Р₁. Внутреннее усилие S₁ , выражающее действие отброшенной части DB на рассматриваемую AD, является по отношению к рассматриваемой части стержня внешней силой. Аналогично на часть DB, кроме силы Р₂ , действует внутреннее усилие S₂ , заменяющее действие части AD.

Если стержень AB растягивается или сжимается силами P₁ и Р₂ , то на тела, вызывающие его растяжение или сжатие, со стороны стержня действуют реакции S₁ и S₂. При этом реакции растянутого стержня равны по модулю задаваемым силам и направлены по оси стержня от его концов внутрь стержня.

Реакции сжатого стержня равны по модулю задаваемым силам и направлены по оси стержня к его концам.