Какая система сил называется сходящейся? Как найти равнодействующую системы сходящихся сил

Основные типы связей. Направление их реакций.

Связи и их реакции. Твердое тело называется свободным, если оно мо-жет перемещаться в пространстве в любом направлении (ВС в полете). Тело, ограничивающее свободу движения данного твердого тела, является по отно-шению к нему связью. Твердое тело, свобода движения которого ограничена связями, называется несвободным (движение самолета по ВПП). Сила, с которой связь действует на тело, препятствуя его перемещению в том или ином направлении, называется силой реакции этой связи. Для нахождения реакции связей используют аксиому связей, на основании ко-торой всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если от-бросить связи, заменив их действие на тело силами реакций этих связей. Направление силы реакции связи противоположно тому направлению, в котором активные силы стремятся переместить тело.

Различают три группы связей:

1. Гибкие связи (трос, цепь, ремень, канат). Реакции связей направлены по оси связей (рис. 1.8).

Рис. 1.8

Если нить отклоняется роликом, в котором не учитывается трение, то натя-жение нити не изменяется.

Например, натяжение тросов, идущих от штурвала к элеронам самолета, с обеих сторон равны по модулю

|Т1|= |Т3|, |Т2|= |Т4| (рис. 1.8б).

2. Твердые, идеально гладкие связи. Реакция направлена по общей нор-мали к поверхностям

соприкасающихся тел (рис. 1.9).

Рис. 1.9

3. Шарнирные связи. Шарниром в механике называется устройство, до-пускающее поворот одного тела

относительно другого, но ограничивающее при этом линейные перемещения этих тел. Шарнирами,

например, являются соеди-нения А, В, С элементов задней опоры самолета (рис. 1.10), узлы А,В,С,D

под-вески авиационного двигателя (рис. 1.11).

Реакция цилиндрического шарнира может иметь любое направление в плоскости, перпендикулярной оси шарнира. Направление реакции зависит от ве-личины и направления действующих на тело сил. Реакция подвижного шарнира всегда направлена по нормали к опорной поверхности шарнира (рис. 1.12б, в).

Рис. 1.12

Шаровой шарнир исключает любое перемещение тела во всех направле-ниях, кроме вращения, поэтому

реакция шарового шарнира может иметь любое направление в пространстве. Чаще всего эту реакцию

представляют в виде трех ее составляющих по осям координат x, y, z (рис. 1.13).

Рис. 1.13

Какая система сил называется сходящейся? Как найти равнодействующую системы сходящихся сил.

Система сил, линии действия которых пересекаются в одной точке,

называется системой с х о д я щ и х с я с и л.

Сложить две или несколько сил - это значит заменить эти силы одной силой, им эквивалентной, т.е.

найти их равнодействующую (рис. 1.16).

Из ADC: т.к.

Найти равнодействующую можно также, построив половину параллело-грамма - треугольник сил, в котором равнодействующая является замыкающей стороной (рис. 1.17).

Рис. 1.16 Рис. 1.17

Равнодействующая трех сил приложенных в одной точке и не лежащих в одной плоскости, равна по модулю и направлению диагонали параллелепипеда, построенного на этих трех силах (рис. 1.18). Так как , а , то получим

Равнодействующая нескольких сходящихся сил выражается по модулю и на-правлению вектором, соединяющим начальную и конечную точки ломаной ли-нии (правило силового многоугольника) (рис. 1.19).

или

Сходящиеся силы уравновешиваются в случае, если их равнодействую-щая равна нулю, т.е. многоугольник сил замкнут. Конец вектора последней си-лы совпадает с началом вектора первой силы, все силы направлены по контуру многоугольника в одну сторону