Понятие о силе и системе сил

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Курс лекций по дисциплине

 «Техническая механика»

Для студентов дневного, вечернего и заочного отделений

 

 

 

Предмет: Техническая механика: 80 час

 

Литература:

1. В. П. Олофинская ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий

2. М.С. Мовнин. А.Б. Израелит А.Г. Рубашкин  ОСНОВЫТЕХНИЧЕСКОЙМЕХАНИКИ

Рабочая поурочная программа
по дисциплине «Техническая механика»
( Теория – 68 часов, практических работ - 12 часов)

Раздел 1. Теоретическая механика

Занятие 1. (2 часа) Основные понятия и аксиомы статики

Занятие 2. (2 часа) Плоская система сходящихся сил. Определение равно­действующей геометрическим способом

Занятие 3. (2 часа)  Плоская система сходящихся сил. Определение равно­действующей аналитическим способом.

Занятие 4. (2 часа)  Пара сил и момент силы относительно точки

Занятие 5. (2 часа)  Плоская система произвольно расположенных сил

Занятие 6. (2 часа)  Балочные системы. Определение реакций опор и мо­ментов защемления

Занятие 7. (2 часа)  Контрольная работа №1

Занятие 8. (2 часа) Пространственная система сил. Центр тяжести.

Занятие 9. (2 часа) Основные понятия кинематики

Занятие 10. (2 часа)  Кинематика точки.

Занятие 11. (2 часа)  Простейшие движения твердого тела.

Занятие 12. (2 часа)  Сложное движение точки. Сложное движение твер­дого тела.

Занятие 13. (2 часа)  Основные понятия и аксиомы динамики. Понятия о трении.

Занятие 14. (2 часа)  Движение материальной точки. Метод кинетостати­ки .

Занятие 15. (2 часа) Работа и мощность.

Занятие 16. (2 часа)  Коэффициент полезного дей­ствия . Общие теоремы динамики.

Занятие 17. (2 часа) Контрольная работа №2

Практические занятия по разделу «Теоретическая ме­ханика»

Практическое занятие 1. (2 часа)  Плоская система сходящихся сил

Практическое занятие 2. (2 часа) Плоская система произвольно располо­женных сил

Практическое занятие 3. (2 часа)  Центр тяжести

Практическое занятие 4. (2 часа) Кинематика точки. Простейшие дви­жения твердого тела Практическое занятие 5. (2 часа) Работа и мощность. Общие теоремы динамики

Зачет по практическим занятиям (2 часа)

Раздел 2. Сопротивление материалов

Занятие 18. (2 часа)  Основные положения. Допущения, принятые при рас­четах

Занятие 19. (2 часа)  Основные положения. Нагрузки внешние и внутрен­ние. Метод сечений.

Занятие 20. (2 часа) Растяжение и сжатие. Внутренние силовые факторы. Напряжение.

Занятие 21. (2 часа) Растяжение и сжатие. Продольные и поперечные де­формации. Закон Гука

Занятие 22. (2 часа) Механические испытания, механические характери­стики. Предельные и допускаемые напряжения..

Занятие 23. (2 часа)  Кручение. Внутренние силовые факторы. Построение эпюр крутящих моментов. Расчеты на прочность и жесткость

Занятие 24. (2 часа) Изгиб. Классификация видов изгиба. Построение эпюр поперечных сил и изгибаю­щих моментов

Занятие 25. (2 часа) Контрольная работа №3

Раздел 3. Детали машин.

Занятие 26. (2 часа) Детали машин и механизмов;

Занятие 27. (2 часа) Соединения деталей

Занятие 28. (2 часа) Фрикционные передачи. Зубчатые передачи. Червячные передачи

Занятие 29. (2 часа) Реечные передачи. Кривошипно – шатунные передачи. Кулисные механизмы

Занятие 30. (2 часа). Контрольная работа №4

Занятие 32. (2 часа) Зачетное занятие по курсу

Занятие 34. (2 часа) Зачетное занятие по курсу

 

 

Конспект лекций.

Раздел 1. Теоретическая механика

Занятие 1. Основные понятия и аксиомы статики

Задачи теоретической механики

Теоретическая механика — наука о механическом движении материальных твердых тел и их взаимодействии. Механическое движение понимается как перемещение тела в пространстве и во времени по отношению к другим телам, в частности к Земле.

Для удобства изучения теоретическую механику подразделяют на статику, кинематику и динамику.

Статика изучает условия равновесия тел под действием сил.

Кинематика рассматривает движение тел как перемещение в пространстве; характеристики тел и причины, вызывающие движение, не рассматриваются.

Динамика изучает движение тел под действием сил.

 

Понятие о силе и системе сил

Сила — это мера механического взаимодействия материальных тел между собой. Взаимодействие характеризуется величиной и на­правлением, т.е. сила есть величина векторная,  характеризующа­яся точкой приложения (А), направлением (линией действия), вели­чиной (модулем) (рис. 1.1). Силу измеряют в ньютонах,

1Н= 1кг • м/с².

Рис.1.1. Точка приложения , линия  действия, модуль силы

 

 

Силы, действующие на тело (или систему тел), делятся на внеш­ние и внутренние. Внешние силы бывают активные и реактивные. Активные силы вызывают переме­щение тела, реактивные стремят­ся противодействовать перемещению тела под действием внешних сил.

Внутренние силы возникают в теле под действием внешних сил.

Совокупность сил, действующих на какое-либо тело, называют системой сил.

Эквивалентная система сил — система сил, действующая так же, как заданная.

Уравновешенной (эквивалентной нулю) системой сил называет­ся такая система, которая, будучи приложенной к телу, не изменяет его состояния.

Систему сил, действующих на тело, можно заменить одной рав­нодействующей, действующей так, как система сил.

 

Аксиомы статики

В результате обобщения человеческого опыта были установле­ны общие закономерности механического движения, выраженные в виде законов и теорем. Все теоремы и уравнения статики выводятся из нескольких исходных положений. Эти положения называют акси­омами статики.

Первая аксиома

Под действием уравновешенной системы сил абсолютно твердое тело или материальная точка находятся в равновесии или движутся равномерно и прямолинейно (закон инерции).

Вторая аксиома

Две силы, равные по модулю и направленные по одной прямой в разные стороны, уравновешивают­ся (рис. 1.2).

 

 

Рис.1.2. Вторая аксиома статики

 

 

Третья аксиома

Не нарушая механического состояния тела, можно добавить или убрать уравновешенную систему сил (принцип отбрасывания систе­мы сил, эквивалентной нулю) (рис. 1.3).

 

Рис.1.3. Третья аксиома статики