이론 역학- 이것은 기계적 운동의 기본 법칙과 물질 몸체의 기계적 상호 작용을 설정하는 역학의 한 분야입니다.

이론 역학은 시간에 따른 물체의 움직임(기계적 움직임)을 연구하는 과학입니다. 그것은 역학의 다른 섹션(탄성 이론, 재료의 저항, 가소성 이론, 메커니즘 및 기계 이론, 유체 공기 역학) 및 많은 기술 분야의 기초 역할을 합니다.

기계적 움직임- 이것은 물질체의 공간에서 상대적인 위치의 시간에 따른 변화입니다.

기계적 상호작용- 이것은 기계적 움직임이 변경되거나 신체 부위의 상대적 위치가 변경되는 그러한 상호 작용입니다.

강체 정적

정적- 이것은 고체의 평형 문제와 한 시스템의 힘을 그에 상응하는 다른 시스템으로 변환하는 문제를 다루는 이론 역학의 한 분야입니다.

정적의 기본 개념과 법칙
• 절대적으로 단단한 몸(솔리드 바디, 바디)는 재질 바디로, 모든 점 사이의 거리가 변하지 않습니다.
• 소재 포인트문제의 조건에 따라 치수를 무시할 수 있는 본체입니다.
• 느슨한 몸움직임에 제한이 부과되지 않는 신체입니다.
• 자유(바운드) 바디움직임이 제한된 몸이다.
• 사이- 이것들은 고려중인 물체의 움직임을 막는 물체입니다(몸체 또는 바디 시스템).
• 커뮤니케이션 반응강체에 대한 결합의 작용을 특징짓는 힘입니다. 강체가 결합에 작용하는 힘을 작용으로 간주하면 결합의 반작용은 반작용입니다. 이 경우 접합부에 힘-작용이 가해지고 솔리드 바디에는 접합부의 반작용이 가해집니다.
• 기계 시스템상호 연결된 본체 또는 재료 점 세트입니다.
• 단단한점 사이의 위치와 거리는 변경되지 않는 기계 시스템으로 간주될 수 있습니다.
• 힘한 물질체가 다른 물질체에 미치는 기계적 작용을 특징짓는 벡터량입니다.
  벡터로서의 힘은 적용 지점, 작용 방향 및 절대값으로 특징지어집니다. 힘의 계수에 대한 측정 단위는 뉴턴입니다.
• 힘의 선힘 벡터가 향하는 직선입니다.
• 집중된 힘한 지점에 가해지는 힘이다.
• 분산된 힘(분산 하중)- 이들은 체적, 표면 또는 길이의 모든 지점에 작용하는 힘입니다.
  분산 하중은 단위 체적(표면, 길이)당 작용하는 힘에 의해 주어집니다.
  분산 하중의 치수는 N / m 3 (N / m 2, N / m)입니다.
• 외력는 고려되는 기계 시스템에 속하지 않는 물체에서 작용하는 힘입니다.
• 내면의 힘는 고려 중인 시스템에 속하는 다른 재료 점에서 기계 시스템의 재료 점에 작용하는 힘입니다.
• 포스 시스템는 기계 시스템에 작용하는 힘의 총합입니다.
• 힘의 평면 시스템작용선이 같은 평면에 있는 힘의 시스템입니다.
• 힘의 공간 시스템작용선이 같은 평면에 있지 않은 힘의 시스템입니다.
• 수렴력 시스템작용선이 한 지점에서 교차하는 힘의 시스템입니다.
• 임의의 세력 체계작용선이 한 지점에서 교차하지 않는 힘의 시스템입니다.
• 등가의 힘 체계- 이들은 힘의 시스템으로, 서로를 교체해도 신체의 기계적 상태가 변경되지 않습니다.
  허용되는 명칭: .
• 평형힘의 작용으로 물체가 정지해 있거나 직선으로 균일하게 움직이는 상태.
• 힘의 균형 시스템- 이것은 자유 솔리드 바디에 적용될 때 기계적 상태를 변경하지 않는 힘의 시스템입니다(균형을 해제하지 않음).
  .
• 합력물체에 대한 작용이 힘 체계의 작용과 동일한 힘입니다.
  .
• 힘의 순간힘의 회전 능력을 특징짓는 값이다.
• 전원 커플반대 방향의 힘의 절대값이 동일한 두 개의 평행 시스템입니다.
  허용되는 명칭: .
  몇 가지 힘의 작용으로 몸체는 회전 운동을 수행합니다.
• 축에 대한 힘의 투영- 이것은 힘 벡터의 시작과 끝에서 이 축으로 그려진 수직선 사이에 둘러싸인 세그먼트입니다.
  선분의 방향이 축의 양의 방향과 일치하면 투영이 양수입니다.
• 평면에 대한 힘의 투영힘 벡터의 시작과 끝에서 이 평면으로 그린 ​​수직선 사이에 둘러싸인 평면 위의 벡터입니다.
• 법칙 1(관성의 법칙).고립된 재료 점은 정지하거나 균일하고 직선적으로 움직입니다.
  재료 점의 균일하고 직선 운동은 관성에 의한 운동입니다. 물질점과 강체의 평형상태는 정지상태뿐만 아니라 관성에 의한 운동으로도 이해된다. 강체의 경우 고정 축을 중심으로 강체가 균일하게 회전하는 것과 같은 다양한 유형의 관성 운동이 있습니다.
• 법 2.강체는 두 힘의 크기가 같고 공통 작용선을 따라 반대 방향으로 향하는 경우에만 두 힘의 작용 하에서 평형 상태에 있습니다.
  이 두 힘을 균형이라고 합니다.
  일반적으로 이러한 힘이 가해지는 강체가 정지해 있으면 힘이 균형을 이룬다고 합니다.
• 법 3.강체의 상태(여기서 "상태"라는 단어는 운동 또는 휴식의 상태를 의미함)를 위반하지 않고 균형력을 추가하거나 제거할 수 있습니다.
  결과. 강체의 상태를 방해하지 않으면서 힘은 작용선을 따라 몸체의 모든 지점으로 전달될 수 있습니다.
  강체의 상태를 방해하지 않고 그 중 하나를 다른 시스템으로 대체할 수 있는 경우 두 가지 힘의 시스템을 등가라고 합니다.
• 법 4.한 점에 가해진 두 힘의 합은 같은 점에 가해지며, 이 힘에 기초한 평행사변형의 대각선과 절대값이 같으며 이 방향을 따라 향하게 됩니다.
  대각선.
  결과의 계수는 다음과 같습니다.
  
• 법칙 5(작용과 반작용의 평등의 법칙). 두 물체가 서로 작용하는 힘은 크기가 같고 한 직선을 따라 반대 방향으로 향합니다.
  임을 명심해야 한다. 동작- 몸에 가해지는 힘 비, 그리고 반대- 몸에 가해지는 힘 ㅏ, 서로 다른 몸체에 붙어 있기 때문에 균형이 맞지 않습니다.
• 법칙 6(경화의 법칙). 고체가 아닌 물체의 평형은 응고될 때 교란되지 않습니다.
  강체에 필요하고 충분한 평형 조건이 해당 비강체에 필요하지만 충분하지 않다는 것을 잊어서는 안됩니다.
• 법칙 7(채권 해제의 법칙).자유가 아닌 고체는 정신적으로 결합에서 해방되어 결합의 작용을 결합의 대응 반응으로 대체하는 경우 자유로운 것으로 간주될 수 있습니다.

연결 및 반응
• 부드러운 표면지지 표면에 대한 법선을 따라 움직임을 제한합니다. 반응은 표면에 수직으로 진행됩니다.
• 관절 가동식 지지대참조 평면에 대한 법선을 따라 몸체의 움직임을 제한합니다. 반응은 지지 표면에 대한 법선을 따라 진행됩니다.
• 관절식 고정 지지대회전축에 수직인 평면의 모든 움직임에 대응합니다.
• 굴절식 무중력 막대막대의 선을 따라 몸의 움직임을 방해합니다. 반응은 막대의 선을 따라 진행됩니다.
• 블라인드 터미네이션평면의 모든 움직임과 회전에 대응합니다. 그 작용은 모멘트가 있는 두 구성 요소와 한 쌍의 힘의 형태로 제공되는 힘으로 대체될 수 있습니다.

운동학

운동학- 기계적 운동의 일반적인 기하학적 특성을 공간과 시간에서 발생하는 과정으로 고려하는 이론 역학의 섹션. 움직이는 물체는 기하학적 점 또는 기하학적 몸체로 간주됩니다.

운동학의 기본 개념
• 점(몸체)의 운동 법칙시간에 대한 공간상의 점(몸체) 위치의 의존성입니다.
• 포인트 궤적이동하는 동안 공간에서 한 점의 위치 궤적입니다.
• 포인트(본체) 속도- 이것은 공간상의 한 점(몸체)의 위치가 시간에 따라 변하는 특성이다.
• 점(몸체) 가속도- 이것은 점(몸체)의 속도가 시간에 따라 변화하는 특성입니다.

점의 운동학적 특성 결정
• 포인트 궤적
  벡터 참조 시스템에서 궤적은 다음 식으로 설명됩니다.
  좌표 참조 시스템에서 궤적은 점 운동의 법칙에 따라 결정되며 다음 식으로 설명됩니다. z = f(x,y)우주에서, 또는 y = f(x)- 비행기에서.
  자연 기준 시스템에서 궤적은 미리 결정됩니다.
• 벡터 좌표계에서 점의 속도 결정
  벡터 좌표계에서 점의 이동을 지정할 때 시간 간격에 대한 이동 비율을 이 시간 간격의 속도 평균값이라고 합니다.
  시간 간격을 극소값으로 취하면 주어진 시간에서 속도 값(순시 속도 값)을 얻습니다. .
  평균 속도 벡터는 벡터를 따라 점 이동 방향으로 향하고, 순간 속도 벡터는 점 이동 방향으로 궤적에 접선 방향으로 향합니다.
  결론: 점의 속도는 시간에 대한 운동 법칙의 도함수와 같은 벡터량입니다.
  파생 자산: 어떤 값의 시간 도함수는 이 값의 변화율을 결정합니다.
• 좌표 참조 시스템에서 점의 속도 결정
  점 좌표의 변화율:
  .
  직교 좌표계가 있는 점의 최대 속도 모듈은 다음과 같습니다.
  .
  속도 벡터의 방향은 조향 각도의 코사인에 의해 결정됩니다.
  ,
  여기서 는 속도 벡터와 좌표축 사이의 각도입니다.
• 자연 기준 시스템에서 점의 속도 결정
  자연 기준 시스템에서 한 점의 속도는 점의 운동 법칙의 도함수로 정의됩니다.
  이전 결론에 따르면 속도 벡터는 점 이동 방향의 궤적에 접선으로 향하고 축에서 단 하나의 투영에 의해 결정됩니다.

강체 운동학
• 강체의 운동학에서는 두 가지 주요 문제가 해결됩니다.
  1) 전체로서의 신체의 운동 학적 특성의 움직임 및 결정;
  2) 신체 지점의 운동 학적 특성 결정.
• 강체의 병진운동
  병진운동은 신체의 두 점을 지나는 직선이 원래 위치와 평행을 유지하는 운동입니다.
  정리: 병진 운동에서 신체의 모든 점은 동일한 궤적을 따라 이동하며 각 순간에 절대값과 방향에서 동일한 속도와 가속도를 갖습니다..
  결론: 강체의 병진 운동은 점의 운동에 의해 결정되므로 운동의 작업과 연구는 점의 운동학으로 축소됩니다..
• 고정 축을 중심으로 한 강체의 회전 운동
  고정축을 중심으로 한 강체의 회전 운동은 강체에 속하는 두 점이 전체 이동 시간 동안 움직이지 않는 상태를 유지하는 강체의 운동입니다.
  몸체의 위치는 회전 각도에 의해 결정됩니다. 각도의 측정 단위는 라디안입니다. (라디안은 호 길이가 반지름과 같은 원의 중심각이며, 원의 전체 각도는 다음을 포함합니다. 2π라디안)
  고정 축을 중심으로 한 물체의 회전 운동 법칙.
  몸체의 각속도와 각가속도는 미분법에 의해 결정됩니다.
  - 각속도, rad/s;
  — 각가속도, rad/s².
  축에 수직 인 평면으로 몸체를 자르면 회전 축의 한 점을 선택하십시오. 와 함께그리고 임의의 점 중, 다음 요점 중요점을 중심으로 설명합니다 와 함께반경 원 아르 자형. 동안 dt각도를 통한 기본 회전이 있는 반면 점 중궤적을 따라 거리를 이동할 것입니다 .
  선형 속도 모듈:
  .
  점 가속도 중알려진 궤적은 구성 요소에 의해 결정됩니다.
  ,
  어디 .
  결과적으로 우리는 공식을 얻습니다.
  접선 가속도: ;
  정상 가속: .

역학

역학- 이것은 물체를 일으키는 원인에 따라 물체의 기계적 운동을 연구하는 이론 역학의 한 분야입니다.

역학의 기본 개념
• 관성- 외력이 이 상태를 변경할 때까지 정지 상태 또는 균일한 직선 운동을 유지하는 물체의 특성입니다.
• 무게본체의 관성의 정량적 측정입니다. 질량 단위는 킬로그램(kg)입니다.
• 소재 포인트이 문제를 해결할 때 치수가 무시되는 질량이 있는 본체입니다.
• 기계 시스템의 질량 중심좌표가 공식에 의해 결정되는 기하학적 점입니다.
  
  어디 m k , x k , y k , z k- 질량 및 좌표 케이- 기계 시스템의 그 ​​지점, 중시스템의 질량입니다.
  균일한 중력장에서 질량 중심의 위치는 무게 중심의 위치와 일치합니다.
• 축에 대한 물체의 관성 모멘트회전 운동 중 관성의 정량적 측정입니다.
  축에 대한 재료 점의 관성 모멘트는 점의 질량과 축에서 점까지의 거리의 제곱의 곱과 같습니다.
  .
  축에 대한 시스템(몸체)의 관성 모멘트는 모든 점의 관성 모멘트의 산술 합과 같습니다.
  
• 재료 점의 관성력점의 질량과 가속도 모듈의 곱과 절대값이 같고 가속도 벡터와 반대 방향으로 향하는 벡터 양:
• 물체의 관성력본체 질량과 신체 질량 중심 가속도 모듈의 곱과 절대값이 같고 질량 중심 가속도 벡터와 반대 방향으로 향하는 벡터 양: ,
  여기서 물체의 질량 중심 가속도는 입니다.
• 엘리멘탈 포스 임펄스무한한 시간 간격에 의한 힘 벡터의 곱과 동일한 벡터 양 dt:
  .
  Δt에 대한 총 힘 충격은 기본 충격의 적분과 같습니다.
  .
• 힘의 기본 작업스칼라이다 다, 스칼라와 동일

이론역학 강의

포인트 역학

강의 1

역학의 기본 개념

장에서 역학가해지는 힘의 작용에 따른 신체의 움직임이 연구됩니다. 따라서 섹션에서 소개한 개념 외에도 운동학,여기서 다양한 신체에 대한 힘의 영향과 이러한 영향에 대한 신체의 반응을 반영하는 새로운 개념을 사용할 필요가 있습니다. 이러한 개념의 주요 내용을 살펴보겠습니다.

가) 강도

힘은 다른 물체가 주어진 물체에 미치는 영향의 양적 결과입니다.힘은 벡터량입니다(그림 1).

힘 벡터의 시작점 A 에프~라고 불리는 힘의 적용 지점. 힘 벡터가 위치한 선 MN은 힘의 선.특정 규모에서 측정된 힘 벡터의 길이는 힘 벡터의 수치 또는 계수. 힘의 계수는 또는 로 표시됩니다. 물체에 대한 힘의 작용은 물체가 정지해 있는 경우 변형으로 나타나거나 물체가 움직일 때 가속도를 부여하는 것으로 나타납니다. 이러한 힘의 표현에 따라 힘을 측정하기 위한 다양한 기기(힘 미터 또는 동력계)가 기반을 두고 있습니다.

b) 힘의 체계

고려 된 힘의 집합 형태 강제 시스템. n개의 힘으로 구성된 시스템은 다음 형식으로 작성할 수 있습니다.

c) 자유체

다른 물체와 직접적인(기계적) 상호작용을 겪지 않고 공간에서 어떤 방향으로든 움직일 수 있는 물체를 물체라고 합니다. 무료또는 외딴. 물체에 대한 하나 또는 다른 힘 체계의 영향은 이 물체가 자유로울 때만 명확해질 수 있습니다.

d) 합력

어떤 힘이 어떤 힘의 체계와 같이 자유체에 동일한 영향을 미친다면 이 힘을 이 힘의 시스템의 결과. 이것은 다음과 같이 작성됩니다.

,

그 의미 등가결과와 n 힘의 일부 시스템의 동일한 자유체에 대한 영향.

이제 힘의 회전 효과에 대한 정량적 결정과 관련된 보다 복잡한 개념을 살펴보겠습니다.

e) 점(중심)에 대한 힘의 모멘트

힘의 작용을 받는 물체가 어떤 고정점 O를 중심으로 회전할 수 있다면(그림 2), 이 회전 효과를 정량화하기 위해 물리량이 도입됩니다. 한 점(중심)에 대한 힘의 모멘트.

주어진 고정점과 힘의 작용선을 지나는 평면을 힘의 평면. 그림 2에서 이것은 평면 ОАВ입니다.

점(중심)에 대한 힘의 모멘트는 힘 벡터에 의한 힘 적용 점의 반경 벡터의 벡터 곱과 동일한 벡터 양입니다.

( 1)

두 벡터의 벡터 곱셈 규칙에 따르면, 벡터 곱은 요소 벡터의 위치 평면(이 경우 삼각형 OAB 평면)에 수직인 벡터이며, 가장 짧은 회전 방향으로 향합니다. 첫 번째 인자 벡터를 두 번째 인자 벡터로 시계 반대 방향으로 볼 수 있습니다(그림 2).외적 요인의 벡터 순서(1)를 사용하면 힘의 작용에 따른 몸체의 회전이 시계에 대해 볼 수 있습니다(그림 2) 벡터가 힘의 평면에 수직이기 때문에 , 공간에서의 위치는 힘 평면의 위치를 ​​결정합니다. 중심에 대한 힘의 모멘트 벡터의 수치 값은 면적 ОАВ의 두 배와 같으며 공식에 의해 결정될 수 있습니다:

, (2)

어디 크기시간, 주어진 점 O에서 힘의 작용선까지의 최단 거리와 같은 것을 힘의 팔이라고합니다..

공간에서 힘의 작용 평면의 위치가 힘의 회전 작용을 특성화하는 데 필수적이지 않은 경우, 이 경우 힘 모멘트의 벡터 대신 힘의 회전 작용을 특성화하려면, 힘의 대수적 모멘트:

(3)

주어진 중심에 대한 대수적 힘 모멘트는 플러스 또는 마이너스 기호로 취한 힘의 계수와 어깨의 곱과 같습니다. 이 경우, 양의 모멘트는 시계에 대해 주어진 힘의 작용에 따른 몸체의 회전에 해당하고, 음의 모멘트는 시계 방향으로의 몸체의 회전에 해당합니다. 식 (1), (2) 및 (3)으로부터 다음과 같이 된다. 점에 대한 힘의 모멘트는 이 힘의 팔이 0인 경우에만시간영. 그러한 힘은 주어진 점을 중심으로 몸체를 회전시킬 수 없습니다.

f) 축에 대한 힘의 모멘트

힘의 작용을 받는 몸체가 고정된 축을 중심으로 회전할 수 있는 경우(예: 문이나 창틀이 열리거나 닫힐 때 경첩에서 회전) 이 회전 효과를 정량화하기 위해 물리량이 도입됩니다. 이라고 주어진 축에 대한 힘의 모멘트.

지

 비 Fxy

그림 3은 z 축에 대한 힘의 모멘트가 결정되는 다이어그램을 보여줍니다.

각도 는 두 개의 수직 방향 z와 삼각형 O의 평면에 의해 형성됩니다. ab및 OAV.  O 이후 ab는 ОАВ를 xy 평면에 투영한 다음 평면 그림을 주어진 평면에 투영하는 것에 대한 스테레오메트리 정리에 따라 다음을 얻습니다.

여기서 더하기 기호는 cos의 양수 값, 즉 예각 에 해당하고, 빼기 기호는 벡터의 방향으로 인해 cos의 음수 값, 즉 둔각 에 해당합니다. 차례로, SO ab=1/2아아, 어디 시간  ab . 세그먼트의 가치 ab xy 평면에 대한 힘 투영과 동일합니다. . ab = 에프 xy .

전술한 것과 등식 (4) 및 (5)를 기반으로 하여 다음과 같이 z축에 대한 힘의 모멘트를 결정합니다.

등식(6)을 통해 임의의 축에 대한 힘의 모멘트에 대한 다음 정의를 공식화할 수 있습니다. 주어진 축에 대한 힘의 모멘트는 주어진 축은 주어진 축에 수직인 평면에 대한 힘 투영의 곱으로 정의되며 축과 투영 평면의 교차점을 기준으로 이 투영의 어깨에 플러스 또는 마이너스 기호를 사용합니다. 이 경우 축의 양의 방향에서 볼 때 이 축을 중심으로 한 몸의 회전이 시계에 대해 보이는 경우 모멘트의 부호는 양수로 간주됩니다. 그렇지 않으면 축에 대한 힘의 모멘트는 음수로 간주됩니다. 축에 대한 힘의 모멘트에 대한 이러한 정의는 기억하기가 매우 어렵기 때문에 이 공식을 설명하는 공식 (6)과 그림 3을 기억하는 것이 좋습니다.

식 (6)으로부터 다음과 같다. 축에 대한 힘의 모멘트가 0인 경우축에 평행하거나(이 경우 축에 수직인 평면에 대한 투영은 0임), 힘의 작용선이 축과 교차합니다(그런 다음 투영 암 시간=0). 이것은 회전축이 있는 몸체에 대한 힘의 회전 작용의 양적 특성으로서 축을 중심으로 하는 힘의 모멘트의 물리적 의미와 완전히 일치합니다.

g) 체중

힘의 영향으로 몸은 점차 속도를 높이고 힘이 제거되면 계속 움직인다는 사실이 오래 전부터 알려져 왔습니다. 운동의 변화에 ​​저항하는 물체의 이러한 특성을 관성 또는 물체의 관성. 물체의 관성의 양적 척도는 질량입니다.게다가, 체질량은 주어진 신체에 대한 중력의 영향을 정량적으로 측정한 것입니다. 몸의 질량이 클수록 몸에 작용하는 중력도 커집니다.아래에서 보여지듯이, 음체중에 대한 이 두 가지 정의는 관련이 있습니다.

역학의 다른 개념과 정의는 나중에 처음 발생하는 섹션에서 논의됩니다.

2. 결합과 결합의 반응

섹션 1의 앞부분 (c)에서 자유 물체의 개념은 다른 물체와 직접 접촉하지 않고 공간에서 어떤 방향으로든 움직일 수 있는 물체로 주어졌습니다. 우리를 둘러싸고 있는 대부분의 실제 물체는 다른 물체와 직접 접촉하고 있어 한 방향 또는 다른 방향으로 움직일 수 없습니다. 예를 들어, 테이블 표면에 위치한 바디는 테이블 표면에 수직인 방향을 제외하고는 모든 방향으로 이동할 수 있습니다. 여닫이문은 회전할 수 있지만 앞으로 이동할 수는 없습니다. 공간에서 한 방향 또는 다른 방향으로 이동할 수 없는 몸체를 호출합니다. 무료가 아닙니다.

공간에서 주어진 신체의 움직임을 제한하는 모든 것을 결합이라고 합니다.이것은 이 몸체가 어떤 방향으로 움직이는 것을 방지하는 다른 몸체일 수 있습니다( 물리적 연결); 더 광범위하게는 신체의 움직임에 부과된 몇 가지 조건이 이 움직임을 제한할 수 있습니다. 따라서 주어진 곡선을 따라 물질점의 이동이 일어나도록 조건을 설정할 수 있습니다. 이 경우 연결은 수학적으로 방정식( 연결 방정식). 링크 유형에 대한 질문은 아래에서 더 자세히 고려할 것입니다.

신체에 부과되는 대부분의 결속은 사실상 물리적 결속이다. 따라서 주어진 신체의 상호 작용과이 신체에 부과 된 연결에 대한 질문이 발생합니다. 이 질문은 물체의 상호 작용에 대한 공리로 답할 수 있습니다. 두 물체는 크기가 같고 방향이 반대이며 동일한 직선에 있는 힘으로 서로 작용합니다. 이러한 힘을 상호작용력이라고 합니다. 상호 작용력은 서로 다른 상호 작용하는 본체에 적용됩니다. 예를 들어, 주어진 몸체와 연결부가 상호작용하는 동안 하나의 상호작용력은 몸체 측면에서 연결부로 가해지고 다른 상호작용력은 연결부 측면에서 주어진 몸체로 가해집니다. . 이 마지막 힘은 결합 반력또는 단순히, 연결 반응.

역학의 실제 문제를 풀 때 다양한 유형의 결합 반응 방향을 찾을 수 있어야 합니다. 결합 반응의 방향을 결정하는 일반적인 규칙은 때때로 이에 도움이 될 수 있습니다. 결합의 반응은 항상 이 결합이 주어진 물체의 움직임을 방지하는 방향과 반대 방향으로 진행됩니다. 이 방향을 확실히 지정할 수 있으면 연결의 반응은 방향에 따라 결정됩니다. 그렇지 않으면 결합 반응의 방향이 무한하며 상응하는 운동 방정식 또는 물체의 평형에서만 찾을 수 있습니다. 더 자세하게는 채권의 유형과 그 반응의 방향에 대한 질문은 교과서 S.M.에 따라 연구되어야합니다. Targ 이론 역학 "고등 학교"의 단기 과정, M., 1986. 1장 3절.

섹션 1, 포인트 (c)에서 모든 힘 시스템의 효과는 이 힘 시스템이 자유물체에 적용되는 경우에만 완전히 결정될 수 있다고 말했습니다. 사실 대부분의 몸은 자유롭지 않기 때문에 이 몸의 움직임을 연구하기 위해 이 몸을 어떻게 자유롭게 만들 것인가에 대한 질문이 생깁니다. 이 질문에 대한 답변 강의 연결 공리 켜짐집에서 철학. 강의그들은 ... 사회 심리학과 민족 심리학이었습니다. 삼. 이론적 인사회 다윈주의의 결과는 ...

모든 커리큘럼의 일부로 물리학 연구는 역학으로 시작됩니다. 이론적인 것이 아니라 적용되거나 계산적인 것이 아니라 오래된 고전 역학에서 나온 것입니다. 이 역학을 뉴턴 역학이라고도 합니다. 전설에 따르면 과학자는 정원을 걷다가 사과가 떨어지는 것을 보고 만유인력의 법칙을 발견하게 된 것이 바로 이 현상이었습니다. 물론 그 법칙은 항상 존재했고, 뉴턴은 그것을 사람들이 이해할 수 있는 형태로 주었을 뿐이지만 그의 가치는 무궁무진하다. 이 기사에서 우리는 뉴턴 역학의 법칙을 가능한 한 자세히 설명하지 않을 것이지만, 항상 당신의 손에 영향을 미칠 수 있는 기본, 기본 지식, 정의 및 공식을 개괄할 것입니다.

역학은 물리학의 한 분야로, 물체의 움직임과 물체 사이의 상호 작용을 연구하는 과학입니다.

단어 자체는 그리스어에서 유래했으며 "기계를 만드는 기술"로 번역됩니다. 그러나 기계를 만들기 전에 우리는 아직 갈 길이 멀기 때문에 우리 조상들의 발자취를 따라가서 수평선에 비스듬히 던진 돌의 움직임과 높이 h에서 머리에 떨어지는 사과의 움직임을 연구하겠습니다.

물리학 공부가 역학으로 시작되는 이유는 무엇입니까? 완전히 자연스럽기 때문에 열역학적 평형에서 시작하지 않는 것?!

역학은 가장 오래된 과학 중 하나이며 역사적으로 물리학 연구는 정확히 역학의 기초와 함께 시작되었습니다. 시간과 공간의 틀 안에 놓인 사람들은 사실 아무리 하고 싶어도 다른 것에서 시작할 수 없습니다. 움직이는 몸은 우리가 가장 먼저 주목하는 것입니다.

움직임이란 무엇입니까?

기계적 운동은 시간이 지남에 따라 서로에 대한 공간에서 물체의 위치 변화입니다.

이 정의 이후에 우리는 아주 자연스럽게 준거틀의 개념에 도달하게 됩니다. 서로에 대해 공간에서 신체의 위치를 ​​변경합니다.여기에서 핵심 단어: 서로 상대적 . 결국 자동차의 승객은 길가에 서 있는 사람에 대해 일정한 속도로 이동하고 근처 좌석에 있는 이웃에 대해 상대적으로 쉬고 다음과 같은 자동차의 승객에 대해 다른 속도로 이동합니다. 그들을 추월합니다.

그렇기 때문에 움직이는 물체의 매개변수를 정상적으로 측정하고 혼동하지 않으려면 다음이 필요합니다. 참조 시스템 - 단단히 상호 연결된 참조 본체, 좌표 시스템 및 시계. 예를 들어, 지구는 태양 중심의 참조 프레임에서 태양 주위를 움직입니다. 일상 생활에서 우리는 지구와 관련된 지구 중심 기준 시스템에서 거의 모든 측정을 수행합니다. 지구는 자동차, 비행기, 사람, 동물이 움직이는 기준체입니다.

역학은 과학으로서 고유한 임무가 있습니다. 역학의 임무는 언제든지 공간에서 신체의 위치를 ​​아는 것입니다. 다시 말해, 역학은 운동에 대한 수학적 설명을 구성하고 이를 특성화하는 물리량 간의 연결을 찾습니다.

더 나아가기 위해서는 "라는 개념이 필요합니다. 재료 포인트 ". 그들은 물리학이 정확한 과학이라고 말하지만 물리학자들은 이 정확성에 동의하기 위해 얼마나 많은 근사와 가정이 이루어져야 하는지 알고 있습니다. 아무도 물질적 요점을 보거나 이상 기체를 킁킁거린 적이 없지만 존재합니다! 그들은 함께 살기가 훨씬 쉽습니다.

물질적 점은 이 문제의 맥락에서 크기와 모양을 무시할 수 있는 몸체입니다.

고전 역학의 섹션

역학은 여러 섹션으로 구성됩니다.

• 운동학
• 역학
• 정적

운동학물리적인 관점에서 신체가 어떻게 움직이는지를 정확히 연구합니다. 즉, 움직임의 양적 특성을 다룬다. 속도, 경로 찾기 - 운동학의 일반적인 작업

역학왜 그렇게 움직이는 지에 대한 질문을 해결합니다. 즉, 신체에 작용하는 힘을 고려합니다.

정적힘의 작용하에 신체의 평형을 연구합니다. 즉, 질문에 답합니다. 왜 전혀 떨어지지 않습니까?

고전역학 적용의 한계

고전 역학은 더 이상 모든 것을 설명하는 과학을 주장하지 않으며(지난 세기 초에는 모든 것이 완전히 달랐습니다), 적용 범위가 명확합니다. 일반적으로 고전역학의 법칙은 우리에게 친숙한 크기의 세계(거시세계)에 유효합니다. 그들은 고전 역학이 양자 역학으로 대체될 때 입자 세계의 경우 작동을 멈춥니다. 또한 빛의 속도에 가까운 속도로 물체의 운동이 일어나는 경우에는 고전역학을 적용할 수 없다. 이러한 경우 상대주의적 효과가 두드러진다. 대략적으로 말하면, 양자 및 상대론적 역학 - 고전 역학의 틀 내에서 이것은 신체의 치수가 크고 속도가 작은 특별한 경우입니다.

일반적으로 말해서 양자 및 상대론적 효과는 결코 사라지지 않으며, 광속보다 훨씬 느린 속도로 거시적 물체의 일반적인 운동 중에도 발생합니다. 또 다른 것은 이러한 효과의 작용이 너무 작아서 가장 정확한 측정을 넘어서지 못한다는 것입니다. 따라서 고전 역학은 근본적인 중요성을 결코 잃지 않을 것입니다.

우리는 향후 기사에서 역학의 물리적 기초를 계속 연구할 것입니다. 역학을 더 잘 이해하려면 항상 다음을 참조하십시오. 우리 작가들, 가장 어려운 작업의 어두운 부분을 개별적으로 조명합니다.

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짧은 리뷰

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• 정적
  • 정적의 기본 개념
  • 힘 유형
  • 정적 공리
  • 연결 및 반응
  • 수렴력 시스템
    • 수렴력의 결과 시스템을 결정하는 방법
    • 수렴력 시스템의 평형 조건
  • 벡터로서의 중심에 대한 힘의 모멘트
    • 힘의 순간의 대수적 값
    • 중심(점)에 대한 힘의 모멘트 속성
  • 힘의 쌍 이론
    • 같은 방향에 평행한 두 힘의 추가
    • 반대 방향으로 향하는 두 개의 평행한 힘의 추가
    • 전원 쌍
    • 몇 가지 힘의 정리
    • 한 쌍의 힘 시스템의 평형 조건
  • 레버 암
  • 힘의 임의 평면 시스템
    • 힘의 평평한 시스템을 더 간단한 형태로 줄이는 경우
    • 분석 평형 조건
  • 평행력의 중심. 무게 중심
    • 평행력의 중심
    • 강체의 무게중심과 그 좌표
    • 부피, 평면 및 선의 무게 중심
    • 무게 중심의 위치를 ​​결정하는 방법
• 스트렝스 라셋의 기초
  • 재료의 저항 문제 및 방법
  • 부하 분류
  • 구조 요소의 분류
  • 로드 변형
  • 주요 가설 및 원칙
  • 내부 세력. 단면 방법
  • 전압
  • 장력과 압축
  • 재료의 기계적 특성
  • 허용 응력
  • 재료 경도
  • 종방향 힘 및 응력 플롯
  • 옮기다
  • 단면의 기하학적 특성
  • 비틀림
  • 굽히다
    • 굽힘의 차등 종속성
    • 굴곡 강도
    • 정상적인 스트레스. 강도 계산
    • 굽힘의 전단 응력
    • 굽힘 강성
  • 스트레스 상태의 일반 이론의 요소
  • 강도 이론
  • 비틀림으로 구부리기
• 운동학
  • 점 운동학
    • 포인트 궤적
    • 점의 이동을 지정하는 방법
    • 포인트 속도
    • 점 가속도
  • 강체 운동학
    • 강체의 병진운동
    • 강체의 회전 운동
    • 기어 메커니즘의 운동학
    • 강체의 평면 평행 운동
  • 복잡한 점 이동
• 역학
  • 역학의 기본 법칙
  • 포인트 역학
    • 자유 재료 점의 미분 방정식
    • 점 역학의 두 가지 문제
  • 강체 역학
    • 기계 시스템에 작용하는 힘의 분류
    • 기계 시스템의 운동 미분 방정식
  • 역학의 일반 정리
    • 기계 시스템의 질량 중심 운동에 대한 정리
    • 운동량의 변화에 ​​대한 정리
    • 각운동량의 변화에 ​​대한 정리
    • 운동 에너지 변화 정리
• 기계에 작용하는 힘
  • 스퍼 기어의 맞물림에 작용하는 힘
  • 메커니즘 및 기계의 마찰
    • 슬라이딩 마찰
    • 구름 마찰
  • 능률
• 기계 부품
  • 기계식 변속기
    • 기계식 기어의 종류
    • 기계식 기어의 기본 및 파생 매개변수
    • 기어
    • 유연한 링크가 있는 기어
  • 샤프트
    • 목적 및 분류
    • 설계 계산
    • 샤프트 계산 확인
  • 문장
    • 플레인 베어링
    • 롤링 베어링
  • 기계 부품의 연결
    • 분리형 및 영구 연결 유형
    • 키 연결
• 규범의 표준화, 호환성
  • 공차 및 착륙
  • 공차 및 착륙 통합 시스템(ESDP)
  • 형태 및 위치 편차

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러시아어

평기어 계산의 예
평기어 계산의 예. 재료 선택, 허용 응력 계산, 접촉 및 굽힘 강도 계산이 수행되었습니다.

빔 벤딩 문제 해결의 예
이 예에서 횡력 및 굽힘 모멘트의 다이어그램이 그려지고 위험한 단면이 발견되고 I-빔이 선택됩니다. 문제에서는 미분 종속성을 사용한 다이어그램 구성을 분석하고 다양한 빔 단면에 대한 비교 분석을 수행합니다.

샤프트 비틀림 문제 해결의 예
작업은 주어진 직경, 재료 및 허용 응력에 대한 강철 샤프트의 강도를 테스트하는 것입니다. 솔루션 중에 토크, 전단 응력 및 비틀림 각도의 다이어그램이 작성됩니다. 샤프트의 자체 무게는 고려되지 않습니다.

막대의 인장 압축 문제를 해결하는 예
작업은 주어진 허용 응력에서 강철 막대의 강도를 테스트하는 것입니다. 솔루션 중에 세로 방향 힘, 수직 응력 및 변위 플롯이 작성됩니다. 바의 자체 무게는 고려되지 않습니다.

운동 에너지 보존 정리의 적용
기계 시스템의 운동 에너지 보존에 대한 정리를 적용하는 문제를 해결하는 예

주어진 운동 방정식에 따른 점의 속도와 가속도 결정
주어진 운동 방정식에 따라 점의 속도와 가속도를 결정하는 문제를 해결하는 예

평면 평행 운동 중 강체 점의 속도 및 가속도 결정
평면 평행 운동 중 강체 점의 속도와 가속도를 결정하는 문제를 해결하는 예

평면 트러스 바의 힘 결정
Ritter 방법 및 매듭 절단 방법에 의한 플랫 트러스 철근의 힘 결정 문제를 해결하는 예