Статика. Равновесие тел

1. Статика

10 класс
1
900igr.net

2. Содержание

Статика
Первое условие равновесия
Момент силы
Второе условие равновесия
Виды равновесия
Равновесие тел имеющих площадь
опоры
2

3.

3

4. Статика

Раздел механики, в котором изучается
равновесие абсолютно твердых тел,
называется статикой.
Равновесие тела – это состояние покоя
или равномерного и прямолинейного
движения тела.
Абсолютно твердое тело – тело, у
которого деформации, возникающие под
действием приложенных к нему сил,
пренебрежимо малы.
4

5. Условия равновесия

Твердое тело находится в равновесии,
если геометрическая сумма всех сил,
приложенных к нему, равна нулю.
F1 + F2 +F3+ …=0
Твердое тело находится в равновесии,
если алгебраическая сумма моментов всех
сил, действующих на него относительно
любой оси, равна нулю.
М1+М2+М3+…=0
1
2
5

6. Второе условие равновесия

С
F1
S1
F1
О
α
F1
α S2
В
F2
A1= F1S1 = F1∙α∙OC
F2
F2
A2= -F2S2 = -F2∙α∙OB
Кратчайшее расстояние от оси вращения до
линии действия силы называется плечом силы.
Произведение силы на ее плечо называется
моментом силы.
M1= F1∙OC
M2= F2∙OB
6

7.

Задача №1
Электрическая лампа
подвешена на шнуре
на кронштейне. Найти
силы упругости в
балках кронштейна,
если масса лампы
равна 1 кг, а угол α =
60°.
N
Т
Fт m g
2
3
4
7

8.

В
А
С
Задача №2
К концу двухметрового
стержня АС,
укрепленного шарнирно
одним концом к стене, а
с другого конца
поддерживаемого
тросом ВС длиной 2,5 м,
подвешен груз массой
120 кг. Найти силы,
действующие на трос и
стержень.
3
4
8

9.

Задача №3
На бельевой веревке длиной 10м висит костюм,
вес которого 20 Н. Вешалка расположена
посередине веревки, и эта точка провисает на
10 см ниже горизонтали, проведенной через
точки закрепления веревки. Чему равна сила
натяжения веревки?
h
ℓ/2
4
9

10.

С
А
В
Задача №4
• Найти силы,
действующие
на подкос ВС и
тягу АС, если
АВ = 1,5 м, АС
= 3 м, ВС = 4 м,
а масса груза
200 кг.
10

11.

N
y
Задача №1
Т
1-ый способ
T mg N 0
х
mg
oy : T y m g y N y 0
ox : T x m g x N x 0
m g N sin 0
T N cos 0
mg
N
sin
T m g ctg
При m=1кг, α=600
N 11, 6 Н
T 5,8 Н
2
3
4
11

12.

N
y
Т
Задача №1
2-ой способ
T mg N 0
х
mg
Из треугольника сил:
T
ctg
mg
T m g ctg
mg
sin
N
mg
N
sin
2
3
4
12

13.

В
Т
С
А
N
Задача №2
Дано:
АС=2м
ВС=2,5м
m=120 кг
Fт m g
T-? N-?
ВС
АВ
Т
Fтяж
АС
АВ
N
Fтяж
АВ ВС АС
2
2
АВ=1,5м
АС Fтяж
N
АВ
ВС Fтяж
T
АВ
T=2000H
N=1200H
3
4
13

14.

Задача №3
Дано:
ℓ=10м
Fт=20Н
h=10см
F-?
Из подобия треугольников
0,5mg
h
F
0,5
0.25 mg
F
h
h
ℓ/2
F
0,25 10 20
F
500 Н
0,1
F
Fт m g
4
14

15.

N
Т
С
Fт
Задача №4
АВ = 1,5 м
=3м
АС
m g ВС = 4 м
m=200 кг
ABC ку сил
А
В
AС N-?
АВ T-?ВС АВ
Т
Fт
N
Fт
Fт ВС
Fт АC
N
T
AB
AB
T 4(кН )
N 5,3(кН )
15

16.

Задача №1
Электрическая лампа
подвешена на шнуре
на кронштейне. Найти
силы упругости в
балках кронштейна,
если масса лампы
равна 1 кг, а угол α =
60°.
3-ий способ
А
С
В
2
16

17.

Задача №6
К балке массой 200кг и
длиной 5м подвешен
груз массой 250кг на
расстоянии 3м от
одного из концов.
Балка своими концами
лежит на опорах.
Каковы силы давления
на каждую из опор?
A
OC
B
17

18.

Задача №6
АВ=5м
М=200кг
m=250кг
АС=3м
N1 -?
N2 -?
N1
A
N2
OC
B
Mg
∑МiA=0
P=mg
Mg·AO + mg·AC = N2·AB
Mg AO mg AC
N2
AB
200 9,8 2,5 250 9,8 3
N2
2500 Н
5
N1+ N2 = (M+m)g
N1= (M+m)g - N2
N1 200 250 9,8 2500 2000 Н
19

19.

Виды равновесия
10 класс
© Кузьмина Л.А., шк.№65 г.Санкт-Петербург,
20

20. Виды равновесия

Что такое равновесие?
При каком условии твердое тело
будет находиться в состоянии
равновесия?
При каком условии твердое тело
способное вращаться будет
находиться в состоянии
равновесия?
21

21.

Виды равновесия
22

22. Виды равновесия

d
Fт
N
О
Fт
N
О
Fт
Fт
Fт
N d
О
устойчивое
неустойчивое
безразличное
23

23.

Условия устойчивости равновесия
Тела
находятся в состоянии устойчивого
равновесия, если при малейшем отклонении от
положения равновесия возникает сила или
момент силы, возвращающие тело в положение
равновесия.
Тела находятся в состоянии неустойчивого
равновесия, если при малейшем отклонении от
положения равновесия возникает сила или
момент силы, удаляющие тело от положения
равновесия.
Тела находятся в состоянии безразличного
равновесия, если при малейшем отклонении от
положения равновесия не возникает ни сила, ни
момент силы, изменяющие положение тела.
24

24. Условия устойчивости равновесия

25

25. Условия устойчивости равновесия

Равновесие тел на опорах
ℓ
ℓ
Fт
Fт
Fт
Fт
Тело,
имеющее площадь опоры, будет
находиться в равновесии до тех пор, пока
линия действия силы тяжести будет
проходить через площадь опоры.
26

26. Равновесие тел на опорах

27

27. Равновесие тел на опорах

Устойчивость транспорта
28