Qu'est-ce que la statique : théorèmes et axiomes

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Qu'est-ce que la statique : théorèmes et axiomes
Qu'est-ce que la statique : théorèmes et axiomes
Anonim

Le monde entier consiste en le mouvement de tous les corps, y compris les personnes. Il obéit à diverses lois de la physique qui étudient ses régularités. La science qui étudie le mouvement d'un corps s'appelle la mécanique. À son tour, il est divisé en sections, dont l'une est la statique. Pour l'essentiel, il vise à révéler les schémas de l'état d'équilibre des corps.

Qu'est-ce qui est statique

Il vaut la peine d'examiner ce concept plus en détail. La statique est une branche de la mécanique où l'on étudie l'état d'équilibre des corps, c'est-à-dire que l'on choisit un tel référentiel, par rapport auquel l'objet étudié ne bouge pas, quel que soit l'état d'agrégation: solide, liquide, gazeux.

L'une de ses tâches principales est la capacité de remplacer les connexions mises au rebut par des forces de réaction, dont le module et la direction dépendent:

  • forces actives appliquées;
  • type de connexion;
  • caractéristiques de mouvement.
objet statique
objet statique

Types d'équilibre

Il existe les types d'états suivants dans lesquels le corps ne s'engage pasmouvement:

  1. Stable: si le corps s'écarte de la position d'équilibre, une force apparaît qui le ramène à son état de repos d'origine.
  2. Non pertinent: le corps est en équilibre avec une légère déviation.
  3. Instable: lorsque le corps quitte l'état d'équilibre, des forces apparaissent qui tentent d'augmenter cette déviation.

Si un objet n'est pas au repos, son énergie potentielle augmente. Il y a une petite théorie de la statique. Il dit que tous les corps tendent vers la valeur minimale de l'énergie potentielle, formant un puits de potentiel.

Les corps sont au repos
Les corps sont au repos

Axiomes et théories

Pour comprendre ce qu'est la statique, vous devez au moins comprendre sa partie théorique.

  1. L'axiome sur l'état d'équilibre d'un système de deux forces: pour maintenir l'état d'équilibre du système, une paire de forces agissant sur un point, il faut et il suffit qu'elles soient de même grandeur et agissent le long d'une même ligne droite qui doit passer par leurs points d'application dans des directions différentes. L'axiome s'applique également aux forces imposées sur un point du corps.
  2. Axiome sur le rejet ou l'addition d'un système de forces approximativement égal à zéro: si un système de forces agit sur un corps, alors on peut lui ajouter (ou en écarter) le même système équivalent à zéro; le nouveau système de force est similaire à celui d'origine.
  3. Axiome du parallélogramme des forces: les forces appliquées en un point d'un corps rigide (ou point matériel) peuvent être remplacées par une résultante, de même longueur quela grandeur et la direction de la diagonale du parallélogramme construit sur les forces initialement données.
  4. Axiome sur l'égalité des forces d'action et de réaction: les forces d'interaction de deux points matériels sont identiques en module, différentes en direction et agissent le long d'une droite passant par les points en interaction. De telles forces peuvent être appliquées à différents points de contact du même corps ou de corps différents.
  5. Axiome des liaisons: toute liaison peut être omise et remplacée par un système de forces, une force ou une réaction de liaison.
  6. L'axiome de solidification: si le corps, sur lequel la déformation est effectuée, est en équilibre, alors cet état n'est pas perturbé par l'imposition de liaisons supplémentaires sur les points, y compris la transformation du corps d'origine en un absolument rigide.
Les types de connexions les plus simples
Les types de connexions les plus simples

Exemples de statiques

Qu'est-ce qu'elle étudie ? Cette branche de la mécanique étudie les corps rigides et les points matériels en équilibre. Aussi - les lois qui leur permettent de maintenir un état de repos. C'est-à-dire que des corps et des points absolument rigides sur lesquels certaines actions sont effectuées et certaines forces sont appliquées peuvent servir d'exemples de statique.

Des corps en équilibre
Des corps en équilibre

Paire de pouvoirs

Qu'est-ce que le statique ? Il n'existe pas sans l'interaction des forces avec le corps. Une paire de forces est un système de deux forces identiques en module et dirigées dans des directions différentes.

Épaule (notée d) - la distance minimale entre les lignes d'action des forces initiales.

Règle des signes: lorsqu'un couple de forces s'efforce de déplacer le corps dans le sens inverse des aiguilles d'une montre,le signe du moment est positif. Une paire de forces appliquées à un corps rigide peut être caractérisée comme suit:

  • plan d'action;
  • moment;
  • sens de rotation.

Leur moment vectoriel est un vecteur numériquement égal au produit de la force des couples et de leur bras et dirigé perpendiculairement à l'action des forces de sorte que l'on peut voir la tendance du couple à déplacer le corps dans le sens opposé par rapport au sens des aiguilles d'une montre.

La physique est une science très intéressante et utile, dont la connaissance des bases sera certainement utile dans la vie. Cet article explique ce qu'est la statique, ainsi que les principaux théorèmes et axiomes associés à ce concept.

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