Statikk er vitenskapen om metoder for kvantitativestimater av interaksjonskraften mellom kroppene. Disse kreftene er ansvarlige for å opprettholde balanse, bevege kropper eller endre form. I hverdagen kan du se mange forskjellige eksempler hver dag. Bevegelse og formendringer er avgjørende for funksjonaliteten til både menneskeskapte og naturlige gjenstander.
Konseptet med statikk
Grunnlaget for statikk er lagt i over 2200 årtilbake da den antikke greske matematikeren Archimedes og andre datidens forskere studerte forsterkningsegenskapene og oppfant enkle mekanismer som en spak og en aksel. Statikk er en gren av mekanikk som håndterer kreftene som virker på legemer i ro, underlagt likevekt.
Dette er den grenen av fysikk som gjør det muligde analytiske og grafiske prosedyrene som kreves for å identifisere og beskrive disse ukjente kreftene. Avsnittet "statikk" (fysikk) spiller en viktig rolle i mange grener av maskinteknikk, mekanikk, sivil, luftfart og bioteknologi, som tar for seg ulike konsekvenser av krefter. Når en kropp er i ro eller beveger seg i jevn hastighet, snakker vi om dette fysikkområdet. Statisk er studiet av kroppen i balanse.
Metoder og resultater fra denne delen av vitenskapenhar vist seg å være spesielt nyttige i utformingen av bygninger, broer og demninger, kraner og andre lignende mekaniske innretninger. For å kunne beregne dimensjonene til slike konstruksjoner og utstyr, må arkitekter og ingeniører først bestemme kreftene som virker på deres sammenkoblede deler.
Aksiomer av statikk
Statikk er en gren av fysikk som studererforhold der mekaniske og andre systemer forblir i en viss tilstand som ikke endres over tid. Denne grenen av fysikk er basert på fem grunnleggende aksiomer:
en.En solid kropp er i statisk likevekt hvis to krefter virker på den, med samme intensitet, ligger på samme handlingslinje og er rettet i motsatte retninger langs en linje.
2. Et stivt legeme vil være i statisk tilstand til det påvirkes av ytre krefter eller et styrkesystem.
3. Resultatet av to krefter som virker på samme materialpunkt er lik vektorsummen av de to kreftene. Dette aksiomet overholder prinsippet om vektorsammendrag.
4.To samvirkende organer reagerer på hverandre med to krefter som er like i intensitet i motsatte retninger langs en handlingslinje. Dette aksiomet kalles også prinsippet om handling og reaksjon.
5. Hvis det deformerbare legemet er i statisk balanse, vil det ikke bli forstyrret hvis det fysiske legemet forblir i fast tilstand. Dette aksiomet kalles også størkningsprinsippet.
Mekanikk og dens seksjoner
Fysikk oversatt fra gresk (physikos -"naturlig" og "fysikk" - "natur") betyr bokstavelig vitenskap som omhandler naturen. Den dekker alle kjente lover og egenskaper til materie, samt kreftene som virker på den, inkludert tyngdekraft, varme, lys, magnetisme, elektrisitet og andre krefter som kan endre de grunnleggende egenskapene til objekter. En av grenene til vitenskapen er mekanikk, som inkluderer viktige underseksjoner som statikk og dynamikk, så vel som kinematikk.
Mekanikk er en seksjon av fysikk som omhandlerstudiet av krefter, gjenstander eller legemer i ro eller i bevegelse. Det er en av de største enhetene innen vitenskap og teknologi. Statikkoppgaver inkluderer å studere tilstanden til organer under påvirkning av forskjellige krefter. Kinematikk er en gren av fysikk (mekanikk) som studerer bevegelse av objekter uavhengig av kreftene som forårsaker bevegelsen.
Teoretisk mekanikk: statikk
Mekanikk er en fysisk vitenskap somundersøker oppførselen til kropper under kreftens handling. Det er 3 kategorier mekanikk: absolutt stiv kropp, deformerbare legemer og væske. En solid kropp er en kropp som ikke deformeres under påvirkning av krefter. Teoretisk mekanikk (statikk er en del av mekanikken til et absolutt stivt legeme) inkluderer også dynamikk, som i sin tur er delt inn i kinematikk og kinetikk.
Deformerbar kroppsmekanikk håndterer problemerfordeling av krefter i kroppen og de resulterende deformasjonene. Disse indre kreftene forårsaker visse belastninger i kroppen, noe som til slutt kan føre til en endring i selve materialet. Disse spørsmålene studeres i kursene om materialmotstand.
Væskemekanikk er en gren av mekanikk somomhandler fordelingen av krefter i væsker eller gasser. Væsker er mye brukt i ingeniørfag. De kan klassifiseres som komprimerbare eller komprimerbare. Bruksområder inkluderer hydraulikk, romfart og mange andre.
Konseptet med dynamikk
Dynamikk forholder seg til styrke og bevegelse.Den eneste måten å endre kroppsbevegelse på er å bruke makt. Sammen med kraft studerer dynamikk andre fysiske konsepter, inkludert følgende: energi, momentum, kollisjon, tyngdepunkt, dreiemoment og treghetsmoment.
Statikken og dynamikken er fullstendigmotsatte stater. Dynamikk er studiet av legemer som ikke er i likevekt, og akselerasjon oppstår. Kinetikk omhandler studiet av krefter som forårsaker bevegelse, eller krefter som skyldes bevegelse. I motsetning til et slikt konsept som statikk, er kinematikk doktrinen om kroppens bevegelse, som ikke tar hensyn til det faktum hvordan bevegelsen blir laget. Det kalles noen ganger "bevegelsesgeometrien".
Kinematikk
Kinematiske prinsipper brukes ofte påanalyse av bestemmelse av posisjon, hastighet og akselerasjon i forskjellige deler av utstyret under drift. Kinematics vurderer bevegelsen til et punkt, kropp og kroppssystem uten å vurdere årsakene til bevegelsen. Bevegelse er beskrevet av en vektor av størrelser som forskyvning, hastighet og akselerasjon sammen med en indikasjon på referanserammen. Ulike problemer innen kinematikk løses ved hjelp av bevegelsesligningen.
Mekanikk - statikk: grunnleggende mengder
Mekanikkens historie går mer enn ett århundre tilbake.De grunnleggende prinsippene for statikk er utviklet for lenge siden. Alle slags spaker, skråplaner og andre prinsipper var nødvendig i de tidlige sivilisasjonene for å bygge for eksempel slike store strukturer som pyramider.
De grunnleggende størrelsene i mekanikken erlengde, tid, masse og styrke. De tre første kalles absolutt, uavhengig av hverandre. Kraft er ikke en absolutt størrelse, da den er relatert til masse og endringer i hastighet.
lengde
Lengde er verdien som brukes tilsom beskriver posisjonen til et punkt i rommet i forhold til et annet punkt. Denne avstanden kalles standard lengdeenhet. Den generelt aksepterte standard måleenheten for lengde er meter. Denne standarden har utviklet seg og forbedret seg gjennom årene. Det var opprinnelig en ti milliondel av jordoverflaten i en kvadrant, som var vanskelig å måle. 20. oktober 1983 ble måleren definert som avstanden med lys i vakuum i 1/299 792 458 sekunder.
tid
Tiden er et visst intervall mellom toarrangementer. Den generelt aksepterte standard tidsenheten er den andre. Den andre ble opprinnelig definert som 1 / 86,4 av den gjennomsnittlige perioden for jordens revolusjon på sin akse. I 1956 ble definisjonen av et sekund forbedret og utgjorde 1 / 31,556 av tiden som kreves for en fullstendig revolusjon som jorden gjør rundt solen.
Vekt
Masse er en materieegenskap.Det kan betraktes som mengden av et stoff som finnes i kroppen. Denne kategorien definerer effekten av tyngdekraften på kroppen og motstanden mot endringer i bevegelse. Denne motstanden mot endring i bevegelse kalles treghet, som er et resultat av kroppsvekt. Den generelt aksepterte masseenheten er kilo.
Makt
Kraft er en avledet enhet, men veldig viktigblokk i studiet av mekanikk. Det blir ofte definert som virkningen av en kropp på en annen, og kan eller ikke være et resultat av direkte kontakt mellom kropper. Gravitasjonskrefter og elektromagnetiske krefter er eksempler på resultatet av en slik innvirkning. Det er to prinsipper for handling, krefter som har en tendens til å forandre systemets bevegelse og som har en tendens til å deformere det. Den grunnleggende kraftenheten er SI Newton og det engelske pundet.
Likevektligninger
Statikk antyder at objekter om hvilkedet er snakk om er helt solide. Summen av alle kreftene som virker på kroppen i hvile, skal være null, det vil si kreftene som er involvert i motvekt, og det bør ikke være noen tendens til krefter som er i stand til å dreie kroppen rundt en hvilken som helst akse. Disse forholdene er uavhengige av hverandre, og deres uttrykk i matematisk form utgjør de såkalte likevektsligningene.
Det er tre likevektsligninger, og derforbare tre ukjente krefter kan beregnes. Hvis det er mer enn tre ukjente krefter, betyr dette at det er flere komponenter i konstruksjonen eller maskinen enn det som kreves for å bære visse belastninger, eller at det er flere begrensninger enn nødvendig for å holde kroppen i bevegelse.
Slike unødvendige komponenter eller begrensningerkalles overflødig (for eksempel har en tabell på fire ben en overflødig), og kreftsystemet er statisk ubestemt. Antall ligninger tilgjengelig i statikk er begrenset, siden enhver fast kropp forblir solid under alle forhold, uavhengig av form og størrelse.
