Các khái niệm cơ bản vá tiền đề tĩnh học

Tài liệu về môn tĩnh học.Bài giảng môn tĩnh học mở đầu về môn tĩnh học.Các tính chất và lý thuyết cơ bản của môn tĩnh học,Kiến thức căn bản về môn tĩnh học.Ôn thi luyện tập môn tĩnh học.Thư viện tài liệu.Tải tài liệu,bài giảng môn tĩnh học

Trang 1

CƠ HỌC KỸ THUẬT

TĨNH HỌC VẬT RẮN

CHƯƠNG

và hệ tiên đề tĩnh học

Trang 2

Chương 1 Các khái niệm cơ bản và hệ tiên đề tĩnh học

Nội dung

Trang 3

§ 1 Mở đầu về tĩnh học vật rắn

• Tĩnh học vật rắn (Tĩnh học) là phần thứ nhất của giáo trình Cơ học kỹ thuật, đề cập tới học thuyết về lực và sự cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của các lực.

• Nội dung của phần Tĩnh học bao gồm:

- Xây dựng các khái niệm cơ bản

- Lý thuyết về thu gọn hệ lực

- Tìm điều kiện cân bằng của một vật rắn và hệ nhiều vật rắn

- Xác định phản lực liên kết, nội lực ở các mặt cắt của vật rắn.

• Phương pháp nghiên cứu Tĩnh học: phương pháp tiên đề và phương pháp mô hình.

Trang 4

§ 2 Các khái niệm cơ bản và một số định nghĩa

• Ba khái niệm cơ bản của Tĩnh học là Lực, Vật rắn tuyệt đối và Cân bằng

F

• Lực là đại lượng đo tác dụng cơ học giữa các vật thể với nhau

- Lực được xác định bởi ba yếu tố: Độ lớn, hướng tác dụng

và điểm đặt, được biểu diễn bằng đại lượng véctơ, thí dụ

- Đơn vị của lực là Newton, ký hiệu là (N).

  m2

s

 

 

Phương tác dụng lực Hướng tác dụng lực

Điểm đặt lực

Trang 5

Biểu diễn véctơ lực trong hệ toạ độ Descartes vuông góc

y

h F

F  sin

y

y F

sin cos sin

sin sin

x h

y

z h

y

F F

F

F F

F



 



 



sin

y

cos

x

Trang 6

khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ của nó luôn

luôn không đổi.

- Khi các biến dạng của vật rắn đủ nhỏ, ta có

thể bỏ qua và xem là vật rắn tuyệt đối

- Quy ước gọi tắt vật rắn tuyệt đối là vật rắn

nó đứng yên (không thay đổi vị trí) so với một

hệ quy chiếu đã chọn

- Hệ quy chiếu: Vật được chọn làm mốc để

theo dõi chuyển động của vật thể

- Vật đứng yên so với hệ quy chiếu cố định:

Cân bằng tĩnh

Trang 7

1

F

2

F

n

F

k

F

• Hệ lực: Tập hợp các lực tác dụng lên một vật rắn

F1, F2, ,F k, ,F n

• Hai hệ lực tương đương nếu có cùng tác dụng

cơ học như nhau đối với vật rắn

F1, F2, ,F nG1, G2, ,G m

• Hợp lực của hệ lực là một lực tương đương với

hệ lực đó

 1, 2, , n

• Hệ lực cân bằng không làm thay đổi trạng thái

cơ học (đứng yên, chuyển động) của vật rắn

F1, F2, ,F n  0

• Ngẫu lực là một hệ gồm hai lực song song,

ngược chiều và có cùng độ lớn F , F .

1 2

F  F

1

F

2

F

Trang 8

• Cân bằng của hệ nhiều vật rắn: Một hệ nhiều

vật rắn được gọi là cân bằng nếu mỗi vật rắn

thuộc hệ cân bằng

• Vật rắn tự do là vật rắn có thể thực hiện mọi di

chuyển bé từ vị trí đang xét sang vị trí lân cận

của nó một cách tùy ý

• Vật rắn chịu liên kết có ít nhất một di chuyển

nào đó bị cản trở

Trang 9

§ 3 Hệ tiên đề tĩnh học

Tiên đề 2 (Tiên đề về thêm vào hoặc bớt đi một cặp lực cân bằng)

Tác dụng của một hệ lực lên vật rắn tự do không thay đổi nếu ta

thêm vào hoặc bớt đi một cặp lực cân bằng

Tiên đề 1 (Tiên đề về sự cân bằng của vật rắn)

Điều kiện cần và đủ để cho một vật rắn tự do cân

bằng dưới tác dụng của hai lực là hai lực này có

chung một đường tác dụng, cùng độ lớn và ngược

chiều nhau

rắn tự do dưới tác dụng của hệ lực đơn giản nhất

Trang 10

Tiên đề 3 (Tiên đề hình bình hành lực)

Hai lực đặt vào cùng một điểm thì có hợp lực đặt tại

điểm đồng quy đó và được xác định bằng đường

chéo của hình bình hành mà hai cạnh là hai lực

thành phần đã cho

cơ bản về lực

Tiên đề 4 (Tiên đề tác dụng và phản tác dụng)

Lực tác dụng tương hỗ giữa hai vật thể là hai

lực có chung một đường tác dụng, cùng độ

lớn, nhưng ngược chiều nhau

nhiều vật rắn

Trang 11

Tiên đề 5 (Tiên đề hóa rắn)

Một vật biến dạng tự do ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của một hệ lực nếu rắn lại, nó vẫn ở trạng thái cân bằng dưới tác dụng của hệ lực đó.

dụng lên nó phải thỏa mãn các điều kiện cân bằng của vật rắn tuyệt đối)

Nguyên tắc trượt lưc

Hệ quả từ hệ tiên đề tĩnh học

Nguyên tắc ba lực cân bằng đồng phẳng và đồng qui

Trang 12

§ 4 Liên kết và phản lực liên kết

• Liên kết là những điều kiện cản trở

di chuyển của vật khảo sát

• Lực xuất hiện ở chỗ tiếp xúc hoặc

nối ghép giữa các vật rắn được gọi

là lực liên kết

• Lực liên kết do vật gây liên kết tác

dụng lên vật khảo sát được gọi là

phản lực liên kết.

Vật gây liên kết

Vật chịu liên kết (vật khảo sát)

Trang 13

Đối tượng của các

tiên đề tĩnh học

• Nguyên lý giải phóng liên kết Lagrange (Tiên đề 6 của tĩnh học).

Một vật rắn chịu liên kết cân bằng có thể xem là một vật rắn tự

do cân bằng nếu ta giải phóng các liên kết, thay tác dụng của các

liên kết được giải phóng bằng các phản lực liên kết tương ứng

Đối tượng thực

Trang 14

Một số mô hình phẳng của liên kết

• Liên kết tựa (phản lực liên kết có chiều xác định)

Vật khảo sát

• Liên kết dây (phản lực liên kết có chiều xác định)

Trang 15

• Liên kết thanh (phản lực liên kết có chiều chưa xác định)

• Liên kết bản lề (phản lực liên kết có phương và chiều chưa xác định)

Trang 16

• Liên kết ngàm

• Liên kết rãnh trượt (máng trượt)

Trang 17

Thí dụ về giải phóng liên kết

Vật rắn chịu liên kết cân bằng Vật rắn tự do cân bằng

(hệ 3 lực cân bằng đồng qui)

Trang 18

Thí dụ về giải phóng liên kết

Vật rắn chịu liên kết cân bằng Vật rắn tự do cân bằng

(liên kết tựa và bản lề )

A

Y

A

X

B

N

Trang 19

Chương tiếp theo

• Chương 1 Các khái niệm cơ bản và hệ tiên đề tĩnh học

phẳng

• Chương 3 Hệ lực không gian và cân bằng của vật rắn không gian

• Chương 4 Trọng tâm vật rắn

• Chương 5 Ma sát giữa các vật rắn

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	1,88 MB