Материя и движение механическое движение равновесие роль и значение механики в строительстве

Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания

Материя и движение, механическое движение, равновесие

Механика изучает законы взаимодействия и движения материальных тел.

Движение — основное свойство материи и форма ее существования.

Материя и движение не могут существовать раздельно. Без материи не может быть движения, так же как без движения не может быть материи.

Механическим движением называется происходящее с течением времени перемещение тел или точек в про­странстве. Движение в более широком смысле подразу­мевает вообще всякое изменение не только материальных тел, но и живых организмов и т. п.

Разные виды движения являются объектами изучения различных наук.

Механическое движение — это простейшая форма движения, и наука, которая изучает это движе­ние, называется механикой.

Молекулярные формы дви­жения изучаются в теплотехнике и химии, движение электронов — в физике и электротехнике. Все отмеченные формы движения связаны с механическим пере­мещением микрочастиц (молекул, атомов, электронов). Поэтому закономерности механического движения на­ходят применение в самых различных науках.

Механическое движение и его характеристики. 7 класс.

В статике под термином движение подразумеватся всегда механическое движение.

Частным случаем движения является состояние покоя.

Покой всегда имеет относительный характер, так как покоящееся тело рассматривается как неподвижное по отношению к некоторому другому телу, которое в свою очередь может перемещаться в пространстве.

Абсолютно неподвижных тел в природе нет и не может быть. Напри­мер, мы говорим, что станина машины или фундамент сооружения находятся в покое. Они действительно не­подвижны относительно Земли, но вместе с ней совершают сложное движение вокруг Солнца.

Без понимания относительности покоя нельзя пра­вильно оценить движение. Вот почему в механике движе­ние необходимо изучать как движение одного тела отно­сительно другого.

Статика исследует вопросы равновесия точек и тел под действием различных систем сил, а кроме того, вопросы преобразования сил. В конечном итоге в статике уста­навливаются зависимости для решения задач на равно­весие под действием любой системы сил. Положения статики служат основой для изучения всех разделов тех­нической механики и имеют большое практическое значе­ние при расчете различных элементов сооружений, механизмов и машин.

Источник: prosopromat.ru

Изложите цель и задачи изучения предмета «Техническая механика». Опишите роль и значение механики в технике.

Связь – любое ограничение, препятствующие перемещению тела в пространстве. Тело, стремясь под действием приложенных сил осуществить перемещение, которому препятствует связь, будет действовать на нее с некоторой силой, называемой силой давления на связь. По закону о равенстве действия и противодействия, связь будет действовать на тело с такой же по модулю, но противоположно направленной силой.

ФИЗИКА 10 класс : Механическое движение | Материальная точка, траектория, перемещение.

Реакция связи – сила, с которой данная связь действует на тело, препятствуя тем или иным перемещениям. Одним из основных положений механики является принцип освобождаемости от связей: всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если отбросить связи и заменить их действие реакциями связей. Реакция связи направлена в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу.

Балка – конструктивная деталь какого-либо сооружения, выполняемая в большинстве случаев в виде прямого бруса с опорами в двух (или более) точках. Очень часто в машинах и конструкциях встречаются тела удлинен­ной формы, называемые балками (или балочными системами). Балки в основном предназначены для восприятия поперечных нагрузок. Балки имеют специальные опорные устройства для сопряжения их с другими элементами и передачи на них усилий.

Применяются следующие виды опор балочных систем:

Шарнирно-подвижная опора (а). Эта опора допу­скает поворот вокруг оси шарнира и линейное перемещение па­раллельно опорной плоскости. В этой опоре известны точка при­ложения опорной реакции – центр шарнира и ее направление – перпендикуляр к опорной плоскости. Здесь остается неизвестным числовое значение опорной реакции RA.

Следует отметить, что опорная поверхность шарнирно-подвижной опоры может быть не параллельна оси балки. Реакция RA в этом случае не будет перпендикулярна оси балки, так как она перпендикулярна опорной поверхности.

Шарнирно-неподвижная опора (б). Эта опора допу­скает поворот вокруг оси шарнира, но не допускает никаких линейных перемещений. В данном случае известна только точка приложения опорной реакции – центр шарнира; направление и значение опорной реакции неизвестны. Обычно вместо определения значения и направления (полной) реакции RA находят ее составляющие RAx и RAy.

Жесткая заделка (защемление) (в). Такая опора не допускает ни линейных перемещений, ни поворота. Неизвест­ными в данном случае являются не только значение и направление реакции, но и точка ее приложения. Поэтому жесткую заделку заменяют силой реакции RA и парой сил с моментом МА. Для определения опорной реакции следует найти три неизвестных: составляющие RAx и RAy опорной реакции по осям координат и реактивный момент МА.

Изложите цель и задачи изучения предмета «Техническая механика». Опишите роль и значение механики в технике.

«Техническая механика» – одна из фундаментальных общепрофессиональных дисциплин профессионального цикла, на материале которой базируются многие специальные дисциплины, рассматривающие методы расчета сооружений и эксплуатации высотных зданий, мостов, тоннелей, плотин, трубопроводов, дорог и прочих сооружений.

Цель дисциплины – изучение общих законов движения и равновесия материальных тел и возникающих при этом взаимодействий между телами, теоретическая и практическая подготовка в области прикладной механики деформируемого твердого тела, развитие инженерного мышления, приобретение знаний, необходимых для изучения последующих дисциплин.

Задачи изучения – в итоге изучения курса студент должен знать основные понятия и законы механики и вытекающие из этих законов методы изучения равновесия и движения материальной точки, твердого тела и механической системы; а также уметь прилагать полученные знания для решения конкретных задач техники, самостоятельно строить и исследовать математические и механические модели технических систем, квалифицированно применяя при этом основные алгоритмы высшей математики и используя возможности современных компьютеров и информационных технологий.

Результатом изучения данной дисциплины является умение сформулировать задачи статики, кинематики точки и твердого тела, динамики точки, механической системы и твердого тела; вычислять кинематические и динамические характеристики движения точки и твердого тела, положение центра масс механической системы, осевые моменты инерции простейших тел; составлять уравнения равновесия, дифференциальные уравнения движения точки, механической системы и твердого тела.

Роль и значение механики в технике. Механика занимает одно из центральных мест среди наук, непосредственно обеспечивающих ускорение научно-технического процесса человечества.

Ей принадлежит ведущая роль в разработке научной базы инженерного дела на основе использования широкого спектра методов физических исследований, математического и компьютерного анализа и моделирования. Выдающиеся достижения космической техники, авиации, гидротехники, машино- и приборостроения, строительной индустрии, судостроения опираются на глубокое понимание законов механики и точный расчет, основанный на данных экспериментов и теоретических исследований. Без знания механики невозможны расчеты технологических процессов в машиностроении, металлургии, производстве синтетических полимеров, легкой промышленности, при добыче полезных ископаемых, в пищевой промышленности, в сельскохозяйственном производстве. Механика сопровождает все этапы технологических процессов в строительстве, без знаний в области механики невозможно обойтись в сфере проектирования, создания и эксплуатации любых транспортных средств.

2. Объясните основные понятия и аксиомы статики.

Статика – раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.

Сила (F) – мера механического взаимодействия тел. Характеризуется модулем, направлением и точкой приложения, то есть является векторной величиной. Единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ) – ньютон, килоньютон (Н, кН).

Материальное тело – некоторое количество материи (вещества), заполняющего какой-то объем в пространстве.

Материальная точка – материальное тело, размерами которого можно пренебречь.

Система материальных точек (механическая система) – такая совокупность материальных точек, в которой положение и движение каждой зависят от положения и движения других точек этой системы.

Система сил – группа нескольких сил, приложенных к телу в тех или иных его точках. Внешними называются силы, действующие на материальные точки (тела) со стороны материальных точек (тел), не принадлежащих этой системе. Внутренними называются силы взаимодействия между материальными точками (телами) рассматриваемой системы.

Активные силы принято называть нагрузками (изображают в виде сосредоточенных сил, моментов, распределенных по какому-либо закону). Нагрузками являются и усилия, передающиеся с одного элемента конструкции на другой, и зависят они от деформации элементов. Нагрузки, распределенные по некоторой поверхности, характеризуются давлением (1 Па = 1 кН/м 2 , МПа).

Аксиомы статики. В основе статики лежат аксиомы – экспериментально установленные законы, справедливость которых проверена практической деятельностью человека.

1) Если на свободное абсолютно твердое тело действуют две силы, то тело может находится в равновесии только тогда, когда эти силы равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны: F1 = –F2. Система сил F1 и F2 называется уравновешивающейся, или эквивалентной нулю: F1 + F2 = 0.

2)Действие данной системы сил на абсолютно твердое тело не изменится, если к ней добавить или от нее отнять уравновешенную систему сил. Следствие: не нарушая состояния твердого тела, силу можно переносить по линии ее действия в любую точку тела, т. е. сила – вектор скользящий.

3)Две силы, приложенные к телу в одной точке, можно заменить одной, приложенной в той же точке, которая является диагональю параллелограмма, построенного на этих силах как на сторонах: R = F1 + F2. Сила R, которая эквивалентна данной системе сил F1 и F2 называется равнодействующей.

4) Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены по одной прямой в противоположные стороны: FA = –FB. Силы FA и FB не образуют уравновешенную систему сил, так как они приложены к разным телам.

5) Равновесие деформируемого тела не нарушится, если тело считать отвердевшим (абсолютно твердым). Условия равновесия, являющиеся необходимыми и достаточными для твердого тела, являются необходимыми, но не достаточными для соответствующего деформируемого тела.

Источник: infopedia.su