A estática é ... Mecánica teórica, estática

A estática é a ciencia dos métodos para cuantificar a forza da interacción entre os corpos. Estas forzas son responsables de manter o equilibrio, moverse os corpos ou cambiar a súa forma. Na vida cotiá, podes ver moitos exemplos diferentes todos os días. O movemento e os cambios na forma son fundamentais para a funcionalidade de obxectos artificiais e naturais.

O concepto de estaxia

Os fundamentos da estética foron establecidos hai máis de 2200 anos, cando o matemático grego antigo, Arquímedes e outros científicos da época estiveron estudando as propiedades de reforzo e a invención de mecanismos simples como unha palanca e un eixe. A estática é unha sección de mecánica que trata sobre forzas que actúan sobre corpos en repouso en condicións de equilibrio.

Esta é unha sección de física que posibilita os procedementos analíticos e gráficos necesarios para determinar e describir estas forzas descoñecidas. A sección "estaxia" (física) desempeña un papel importante en moitas ramas da ingeniería, a mecánica, a civil, a aviación ea bioingeniería, que lidan con varias consecuencias das forzas. Cando o corpo está en repouso ou móvese a unha velocidade uniforme, entón este é o campo da física. Estático é o estudo do corpo en equilibrio.

Os métodos e resultados desta sección da ciencia resultaron particularmente útiles no deseño de edificios, pontes e encoros, así como grúas e outros dispositivos mecánicos similares. Para poder calcular os tamaños destas estruturas e equipamentos, os arquitectos e enxeñeiros deben primeiro determinar as forzas que actúan nas súas partes interconectadas.

Axiomas da estética

A estática é unha rama da física que estuda as condicións baixo as cales sistemas mecánicos e outros permanecen nun determinado estado que non cambia co tempo. Esta sección da física está baseada en cinco axiomas básicos:

1. Un sólido está nun estado de equilibrio estático, se dúas forzas da mesma intensidade actúan sobre el, xacen sobre a mesma liña de acción e están dirixidas en direccións opostas ao longo da mesma liña.
2. Un corpo sólido estará nun estado estático ata que estea afectado por forzas externas ou por un sistema de forzas.
3. O ecuador de dúas forzas que actúa no mesmo punto material é igual á suma vectorial das dúas forzas. Este axioma obedece ao principio de suma de vectores.
4. Dous corpos interactivos reaccionan uns cos outros con dúas forzas iguais en intensidade en direccións opostas ao longo dunha liña de acción. Este axioma tamén se denomina principio de acción e reacción.
5. Se o corpo deformable está en estado de equilibrio estático, non se verá perturbado se o corpo físico permanece en estado sólido. Este axioma tamén se chama o principio de solidificación.

Mecánica e as súas seccións

A física, traducida do grego (físicos - "natural" e "física" - "natureza") literalmente significa ciencia que trata sobre a natureza. Abarca todas as leis e as propiedades coñecidas da materia, así como as forzas que actúan nel, entre elas gravitación, calor, luz, magnetismo, electricidade e outras forzas que poden cambiar as características básicas dos obxectos. Un dos ramos da ciencia é a mecánica, que inclúe subseccións tan importantes como estacións e dinámicas, así como cinemática.

A mecánica é unha rama da física que se ocupa do estudo de forzas, obxectos ou corpos que están en repouso ou en movemento. Este é un dos temas máis importantes no campo da ciencia e da tecnoloxía. Os problemas na estática inclúen o estudo do estado dos corpos baixo a influencia de varias forzas. A cinemática é unha rama da física (mecánica), que estuda o movemento dos obxectos independentemente das forzas que causan o movemento.

Mecánica teórica: estaxia

A mecánica é unha ciencia física que considera o comportamento dos corpos baixo a influencia das forzas. Hai 3 categorías de mecánica: corpo absolutamente ríxido, corpos deformables e líquidos. Un corpo sólido é un corpo que non se deforma baixo a acción das forzas. A mecánica teórica (estaxia - parte da mecánica dun corpo absolutamente ríxido) tamén inclúe dinámica que, á súa vez, está dividida en cinemática e cinética.

A mecánica do corpo deforme trata sobre a distribución de forzas no interior do corpo e as deformacións causadas a este respecto. Estas forzas internas causan certas tensións no corpo, o que pode levar a un cambio no propio material. Estes temas están estudados no curso da resistencia sobre materiais.

A mecánica de fluídos é unha sección mecánica que trata sobre a distribución de forzas dentro de líquidos ou gases. Os fluídos son amplamente utilizados na enxeñería. Pódense clasificar como incompresible ou compresible. As áreas de aplicación son hidráulicas, aeroespaciais e moitas outras.

O concepto de dinámica

Dynamics trata sobre a forza eo movemento. O único xeito de cambiar o movemento do corpo é usar a forza. Xunto co poder da dinámica, el estuda outros conceptos físicos, entre os que se atopan: enerxía, impulso, colisión, centro de gravidade, torque e momento de inercia.

As estéticas e as dinámicas son estados completamente opostos. A dinámica é a doutrina dos corpos que non están en equilibrio, e hai aceleración. A cinética trata o estudo das forzas que causan o movemento ou as forzas que xorden a consecuencia do movemento. En contraste con esa noción como estática, a cinemática é a doutrina do movemento do corpo, na que non se ten en conta exactamente como se fai o movemento. Ás veces chámase "xeometría do movemento".

Cinemática

Os principios cinemáticos úsanse a miúdo para analizar a determinación da posición, a velocidade ea aceleración nas distintas partes do equipo durante o seu funcionamento. A cinemática considera o movemento dun punto, corpo e sistema de corpos sen considerar as causas do movemento. O movemento descríbese por un vector de cantidades, como o desprazamento, a velocidade ea aceleración, xunto cun marco de referencia. Varios problemas na cinemática son resoltos usando a ecuación do movemento.

Mecánica - estática: cantidades fundamentais

A historia da mecánica ten máis dun século. Os principios básicos da estatística desenvolveuse fai tempo. Todo tipo de palancas, planos inclinados e outros principios eran necesarios en tempos de civilizacións primitivas para construír, por exemplo, enormes estruturas como as pirámides.

As cantidades fundamentais en mecánica son a lonxitude, o tempo, a masa ea forza. Os tres primeiros son chamados absolutos, independentes entre si. A forza non é un valor absoluto, xa que se relaciona cos cambios de masa e velocidade.

Lonxitude

A lonxitude é un valor que se usa para describir a posición dun punto no espazo en relación a outro punto. Esta distancia chámase a unidade estándar de lonxitude. A unidade estándar estándar para medir a lonxitude é un metro. Este estándar foi formado e mellorado ao longo de moitos anos. Inicialmente, era unha dez milionésima parte do cuadrante de superficie terrestre, co que era bastante difícil medir. O 20 de outubro de 1983, o metro definiuse como a lonxitude do camiño percorrido pola luz no baleiro por 1 / 299,792.458 segundos.

Tempo

O tempo é un certo intervalo entre dous eventos. A unidade de tempo estándar estándar é a segunda. O segundo foi orixinalmente definido como 1 / 86.4 do período medio de revolución da Terra ao redor do seu eixe. En 1956, a definición do segundo foi mellorada e ascendeu a 1/31.556 do tempo necesario para o volume total de negocios que a Terra fai ao redor do Sol.

Peso

A misa é propiedade da materia. Pódese considerar como a cantidade de sustancia contida no corpo. Esta categoría determina o impacto da gravidade no corpo e a resistencia aos cambios de movemento. Esta resistencia ao cambio de movemento chámase inercia, que é o resultado do peso corporal. A unidade común de masa é un quilogramo.

Fortaleza

O poder é unha unidade derivada, pero un bloque moi importante no estudo da mecánica. A miúdo defínese como a acción dun corpo noutro e pode ou non ser o resultado do contacto directo entre os corpos. As forzas gravitacionais e electromagnéticas son exemplos do resultado de tal impacto. Hai dous principios de influencia, forzas que tenden a cambiar o movemento do sistema e que tenden a deformalo. A unidade básica da forza é Newton no sistema SI ea libra no sistema inglés.

Ecuacións de equilibrio

As estatísticas suxiren que os temas en cuestión son absolutamente sólidos. A suma de todas as forzas que actúan no corpo en repouso debe ser cero, é dicir, as forzas participantes se equilibran entre si e non debería haber tendencia para forzas capaces de xirar o corpo en torno a calquera eixe. Estas condicións son independentes entre si, ea súa expresión en forma matemática son as chamadas ecuacións de equilibrio.

Existen tres ecuacións de equilibrio e, polo tanto, só se poden calcular tres forzas descoñecidas. Se hai máis de tres forzas descoñecidas, isto significa que os compoñentes da estrutura ou da máquina son un pouco máis grandes do que se require para soportar certas cargas ou que hai máis restricións do necesario para manter o corpo en movemento.

Tales compoñentes ou restricións innecesarias denomínanse redundantes (por exemplo, unha táboa de catro patas ten un redundante), eo sistema de forza é estáticamente indeterminado. A cantidade de ecuacións dispoñibles na estática é limitada, xa que calquera sólido permanece ríxido en calquera condición, independentemente da súa forma e tamaño.