Инструменты пользователя

Инструменты сайта


subjects:physics:уравнения_равновесия

Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия
Предыдущая версия
Последняя версия Следующая версия справа и слева
subjects:physics:уравнения_равновесия [2013/07/30 19:44]
subjects:physics:уравнения_равновесия [2022/04/29 10:19]
[Опыты с пояснением - физика 9 кл.]
Строка 1: Строка 1:
-<​box ​right 30%|[[start]]>​+<​box|[[start]]>​
   * **[[Статика]]**   * **[[Статика]]**
     * **Уравнения равновесия**     * **Уравнения равновесия**
Строка 7: Строка 7:
     * [[Гидростатика. Давление]]     * [[Гидростатика. Давление]]
     * [[Гидростатика. Сила Архимеда]]     * [[Гидростатика. Сила Архимеда]]
 +    * [[Статика в опытах]]
 </​box>​ </​box>​
 ====== Уравнения равновесия ====== ====== Уравнения равновесия ======
- 
- 
 Проекция силы на ось - характеризует действие этой силы вдоль этой оси. ​ Проекция силы на ось - характеризует действие этой силы вдоль этой оси. ​
  
 То есть Проекция силы на ось ​ Ох  ($ P_x  = \sum X_i   $ ) характеризует действие этой силы вдоль оси Ох. То есть Проекция силы на ось ​ Ох  ($ P_x  = \sum X_i   $ ) характеризует действие этой силы вдоль оси Ох.
- 
  
 А проекция силы на ось Оу ($ P_y = \sum Y_i  $   ​) ​ характеризует действие этой силы вдоль оси Оу. А проекция силы на ось Оу ($ P_y = \sum Y_i  $   ​) ​ характеризует действие этой силы вдоль оси Оу.
Строка 21: Строка 19:
 И если сумма проекций всех сил ​ на ось Ох равна нулю ($ \sum X_i = 0 $ )-- значит действие этих сил вдоль этой оси Ох нет ,  И если сумма проекций всех сил ​ на ось Ох равна нулю ($ \sum X_i = 0 $ )-- значит действие этих сил вдоль этой оси Ох нет , 
 силы вдоль этой оси друг друга уравновешивают. силы вдоль этой оси друг друга уравновешивают.
- 
  
 И если сумма проекций всех сил ​ на ось Оу равна нулю ($ \sum Y_i = 0 $ )- значит действие этих сил вдоль этой оси Оу нет , силы друг друга вдоль этой оси Оу уравновешивают. И если сумма проекций всех сил ​ на ось Оу равна нулю ($ \sum Y_i = 0 $ )- значит действие этих сил вдоль этой оси Оу нет , силы друг друга вдоль этой оси Оу уравновешивают.
- 
  
 Вращательное действие силы относительно точки ​ О характеризует ​ момент этой силы относительно этой точки ​ О ($ M_0(P)=0 $)   . Вращательное действие силы относительно точки ​ О характеризует ​ момент этой силы относительно этой точки ​ О ($ M_0(P)=0 $)   .
- 
  
 И если сумма моментов ​ всех сил относительно точки О равно нулю ​  ($ \sum M_O =0 $), то вращательного действия всех этих сил на тело относительно ​ точки ​ О нет, они его не производят,​ или их вращательные действия их взаимно уравновешены. И если сумма моментов ​ всех сил относительно точки О равно нулю ​  ($ \sum M_O =0 $), то вращательного действия всех этих сил на тело относительно ​ точки ​ О нет, они его не производят,​ или их вращательные действия их взаимно уравновешены.
Строка 35: Строка 30:
  
  \\ $$  \sum X=0 \\ \sum Y=0 \\ \sum M_A=0 $$  \\ $$  \sum X=0 \\ \sum Y=0 \\ \sum M_A=0 $$
- 
- 
  
 Это и есть условия равновесия ​ тела под действием произвольной плоской системы тел: Это и есть условия равновесия ​ тела под действием произвольной плоской системы тел:
- 
  
 Система сил, действующих на тело, называется сходящейся,​ если линии действия этих сил пересекается в одной точке. Система сил, действующих на тело, называется сходящейся,​ если линии действия этих сил пересекается в одной точке.
  
- +===== Условие равновесия системы сходящихся сил ===== 
-Для ​ того, ​ чтобы ​ система ​ сходящихся ​ сил ​ была ​ уравновешенной,​ +Для ​ того, ​ чтобы ​ система ​ сходящихся ​ сил ​ была ​ уравновешенной,​ то есть под действием ее тело будет находится в равновесии - 
- +
-то есть под действием ее тело будет находится в равновесии -  +
 ''​условие равновесия системы сходящихся сил'', ​ ''​условие равновесия системы сходящихся сил'', ​
- 
 может быть записано : может быть записано :
 $$ \sum X_i = 0 $$ \sum X_i = 0
Строка 62: Строка 50:
 $$ $$
  
- +===== Проекция силы на ось =====
 **''​Определение.''​ Проекцией силы $\vec{Р}$ на ось Ox называется взятая с  знаком $\pm$ **''​Определение.''​ Проекцией силы $\vec{Р}$ на ось Ox называется взятая с  знаком $\pm$
 длина отрезка этой оси, заключенная между проекциями на неё начала ​ и  конца длина отрезка этой оси, заключенная между проекциями на неё начала ​ и  конца
Строка 87: Строка 74:
  
  
-Проекция силы на ось равна нулю, если сила перпендикулярно оси.+**Проекция силы на ось равна нулю, если сила перпендикулярно оси.**
  
 Аналогично находится проекция силы Р на ось Oy. Аналогично находится проекция силы Р на ось Oy.
  
-Если проекцию силы на какую-либо ось умножить ​ на  орт ​ этой ​ оси, ​ мы + Вектор ​ $ \vec{Р} $ может быть выражен:
-получим векторную величину,​ которая равна //​составляющей силы// вдоль этой ​ оси. +
-Очевидно, ​ сила ​$\frac{\pi}{2}$ является ​  ​равнодействующей ​  ​по ​  ​отношению ​  ​к ​  ​своим +
-составляющим,​ поэтому в соответствии с теоремой:+
  
 $$\vec{Р} = P_x \cdot \vec{i} + P_y \cdot \vec{j} ​ = X \cdot \vec{i} ​ + Y \cdot \vec{j}$$ $$\vec{Р} = P_x \cdot \vec{i} + P_y \cdot \vec{j} ​ = X \cdot \vec{i} ​ + Y \cdot \vec{j}$$
  
-Поставим следующую задачу. Пусть известны проекции ​ силы ​ на  оси ​ координат 
--- X,Y,Z и  координаты ​ точки ​ приложения ​ этой ​ силы ​ --  A(x,​y,​z), ​ а  нужно 
-определить вектор силы $\vec{Р}$. 
  
-Для ее решения построим ​ прямоугольный ​ параллелепипед ​ с  вершиной ​ в 
-точке А и  со  сторонами, ​ равными ​ соответственно ​ X,​Y,​Z. ​ При ​ этом ​ будем 
-откладывать отрезок длиной X в положительном направлении оси, если X>​0 ​ и  в 
-противоположном направлении,​ -- если X<0. 
  
-Умножая ​ каждую ​ из  проекций ​ на  орт ​ соответствующей ​ оси, ​ найдем +А ** равнодействующая ​  плоской системы ​  двух 
-составляющие искомой силы вдоль координатных осей, которые образуют ​ систему +сходящихся сил ​ равна диагонали  ​параллелограмма,  построенного ​ на 
-сходящихся сил с центром в точке ​А. Равнодействующая этой системы, ​ согласно +этих силах, как на сторонах.**
-теореме,​ будет также приложена в точке А и равна вектору:​ +
- +
-$$\vec{Р} =  X \cdot \vec{i} ​ + Y \cdot \vec{j} $$ +
- +
-Таким ​ образом,  ​равнодействующая ​  пространственной   ​системы ​  трех +
-сходящихся сил  ​изображается  ​диагональю  ​параллелепипеда,  построенного ​ на +
-этих силах, как на сторонах.+
  
 Модуль ​ и  направление ​ искомого ​ вектора ​ силы ​ Р   ​можно ​ найти ​ по Модуль ​ и  направление ​ искомого ​ вектора ​ силы ​ Р   ​можно ​ найти ​ по
Строка 129: Строка 99:
  
 ===== Момент силы относительно центра ===== ===== Момент силы относительно центра =====
-Рассмотрим тело, которое закреплено ​в центре О и может  поворачиваться + 
-вокруг ​ оси,  ​проходящей  через ​ точку ​ О  и  перпендикулярной  к  плоскости +Приложим в точке А силу P и  ​выясним ​- чем  ​определяется ​ **момент силы относительно точки О, который характеризует 
-чертежа. Приложим в точке А этого тела силу P и  выясним, ​ чем ​ определяется +вращательное действие этой силы ​ ​относительно точки О**(**Рис.1**).
-вращательное действие этой силы (**Рис.1**).+
  
 <box 620px>​{{:​subjects:​termeh:​statics:​termeh_statics_1cf5a010.jpg?​600|Момент силы относительно центра}}</​box|Рис.1>​ <box 620px>​{{:​subjects:​termeh:​statics:​termeh_statics_1cf5a010.jpg?​600|Момент силы относительно центра}}</​box|Рис.1>​
Строка 138: Строка 107:
 Очевидно,​ что воздействие силы на тело будет зависеть не только от  ее Очевидно,​ что воздействие силы на тело будет зависеть не только от  ее
 величины,​ но и от того, ​ как ​ она ​ направлена, ​ и  в  конечном ​ итоге ​ будет величины,​ но и от того, ​ как ​ она ​ направлена, ​ и  в  конечном ​ итоге ​ будет
-определяться ее //​моментом относительно центра О//.+определяться ее //​моментом относительно центра О//.   
 + 
 +Рассмотренное определение момента силы ​ подходит ​ только ​ для ​ плоской 
 +системы ​ сил.  ​
  
 **''​Определение 1.''​ Моментом силы ​ Р  относительно ​ центра ​ О  называется **''​Определение 1.''​ Моментом силы ​ Р  относительно ​ центра ​ О  называется
Строка 154: Строка 126:
 Отметим,​ что **момент силы относительно точки О равен нулю, ​ если ​ линия Отметим,​ что **момент силы относительно точки О равен нулю, ​ если ​ линия
 действия силы проходит через моментную точку**. действия силы проходит через моментную точку**.
- 
-Рассмотренное определение момента силы ​ подходит ​ только ​ для ​ плоской 
-системы ​ сил. ​ В  общем ​ случае ​ для ​ однозначного ​ описания ​  ​вращательного 
-действия силы введем следующее определение. 
  
 ---- ----
 +===== Уравнения равновесия плоской системы сил =====
  
 ''​Уравнения ​ равновесия ​ плоской ​ системы ​ сил'',​ ''​Уравнения ​ равновесия ​ плоской ​ системы ​ сил'',​
 которые можно записать в трех различных формах:​ которые можно записать в трех различных формах:​
   - Первая форма: \\ $$  \sum X=0 \\ \sum Y=0 \\ \sum M_A=0 $$   - Первая форма: \\ $$  \sum X=0 \\ \sum Y=0 \\ \sum M_A=0 $$
-  - Вторая форма: \\ $$ \sum M_A=0 \\ \sum M_B=0 \\ \sum Y=0 $$ , где ось //Oy// неперпендикулярна отрезку АВ. +  - Вторая форма: \\ $$ \sum M_A=0 \\ \sum M_B=0 \\ \sum Y=0 $$ , **где ось //Oy// не перпендикулярна отрезку АВ** 
-  - Третья форма: \\ $$ \sum M_A=0 \\ \sum M_B=0 \\ \sum M_C=0 $$ , где точки А, В и С не лежат на одной прямой.+  - Третья форма: \\ $$ \sum M_A=0 \\ \sum M_B=0 \\ \sum M_C=0 $$ , **где точки А, В и С не лежат на одной прямой.**
  
-Таким образом,​ **эти три формы** эквивалентны  ​условию ''​равновесия ​равновесия плоской системы сил''​ и наоборот.+Таким образом,​ **любая из этих трех форм эквивалентна  ​условию ''​равновесия плоской системы сил''​ и наоборот**.
  
 +===== Центр тяжести =====
 +**Центр тяжести - точка, через которую проходит равнодействующая сил тяжести при любом пространственном расположении тела.**
  
 +**Если тело имеет ось или центр симметрии,​ то центр тяжести лежит там.**  ​
  
 +**Центр тяжести квадрата и прямоугольника - точка пересечения его диагоналей.**
  
-===== Уравнения равновесияЗадача 1 =====+**Центр тяжести круга в его центре.**
  
 +**Центр тяжести треугольника - в точке пересечения медиан.**
  
-<box 570px>+ 
 +===== Задачи и опыты ===== 
 +==== Задачи ==== 
 +++++Уравнения равновесия. Задача 1|<box 570px>
 {{ :​subjects:​physics:​var_02-a06_zadacha_i_reshenie_.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 1}} {{ :​subjects:​physics:​var_02-a06_zadacha_i_reshenie_.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 1}}
-</​box|Уравнения равновесия. Задача 1> +</​box|Уравнения равновесия. Задача 1>++++ 
- +++++Уравнения равновесия. Задача 2|<box 570px>
-===== Уравнения равновесия. Задача 2 ===== +
-<box 570px>+
 {{ :​subjects:​physics:​var_05-a06_zadacha_i_reshenie_.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 2 }} {{ :​subjects:​physics:​var_05-a06_zadacha_i_reshenie_.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 2 }}
-</​box|Уравнения равновесия. Задача 2> +</​box|Уравнения равновесия. Задача 2>++++ 
- +++++Уравнения равновесия. Задача 3|<box 570px>
- +
-===== Уравнения равновесия. Задача 3 ===== +
-<box 570px>+
 {{ :​subjects:​physics:​var_11-a06_zadacha_i_reshenie.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 3}} {{ :​subjects:​physics:​var_11-a06_zadacha_i_reshenie.png?​550 |Уравнения равновесия. Задача 3}}
-</​box|Уравнения равновесия. Задача 3> +</​box|Уравнения равновесия. Задача 3>++++
  
 +==== Опыты с пояснением - физика 9 кл. ====
 +++++Центр тяжести|{{ youtube>​Pt8Mb6i5ZeA?​start=2&​end=370 }}++++
 +++++☆ Закон рычага ☆|{{ youtube>​2RPuG362_mI?​start=2&​end=405 }}++++
 +++++✘☆ Вращающий момент ☆✘|{{ youtube>​6CBbLHPTIqI?​start=2&​end=421 }}++++
 +++++Балка на двух опорах|{{ youtube>​_CBh1TzHWCc?​start=2&​end=247 }}++++
  
 ===== Рекомендуем ===== ===== Рекомендуем =====
- 
 |[[http://​zadaniya.eduvdom.com/​физика/​уравнения_равновесия|{{media:​zadaniya.png?​200|Пройти тест по физике:​ уравнения равновесия}}]]|[[http://​test.eduvdom.com/​e/#​tests_list_show@step1=6|{{media:​obuchenie.png?​200|Пройти обучение по физике:​ уравнения равновесия}}]]| |[[http://​zadaniya.eduvdom.com/​физика/​уравнения_равновесия|{{media:​zadaniya.png?​200|Пройти тест по физике:​ уравнения равновесия}}]]|[[http://​test.eduvdom.com/​e/#​tests_list_show@step1=6|{{media:​obuchenie.png?​200|Пройти обучение по физике:​ уравнения равновесия}}]]|
  
 ---- ----
 |[[Статика|← ]][[Статика]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Сила упругости пружины]][[Сила упругости пружины| →]]| |[[Статика|← ]][[Статика]]^[[subjects:​physics:​]]|[[Сила упругости пружины]][[Сила упругости пружины| →]]|
subjects/physics/уравнения_равновесия.txt · Последние изменения: 2023/04/24 18:28 —

На главную страницу Обучение Wikipedia Тестирование Контакты Нашли ошибку? Справка

Записаться на занятия

Ошибка Записаться на занятия к репетитору

Телефоны:

  • +7 (910) 874 73 73
  • +7 (905) 194 91 19
  • +7 (831) 247 47 55

Skype: eduVdom.com

закрыть[X]
Наши контакты