Тақырыбы: Тепе-теңдік шарттары. Жазықтықтағы тепе-теңдік.
Сабақтың мақсаты. Күштердің кез келген жазық жүйесі тақырыбынан керекті ұғымдарды беру. Үйкеліс және домалау үйкеліс күштері туралы түсіндіру.
Сабақтың жоспары:
5.1 Күштердің кез келген жазық жүйесі
5.2 Жазық күштер жүйесінің тепе теңдік
шарттары
5.3 Үйкеліс күші
Күштердің кез келген жазық жүйесі.Бір жазықтықта жататын күштер жиынтығын қарастырайық. Абсолют қатты денеге әсер ететін күштердің бас векторы және бас моменті төмендегі өрнектермен анықталады
, .
Күштерді параллель орын ауыстыру туралы теорема. Абсолют қатты дененің А нүктесінде берілген күші дененің басқа бір нүктесі В-ға түсірілген дәл өзіндей күшке және бір жұп күшке эквивалент. Бұл жұп күштің моменті, А нүктесіндегі күшінің В нүктесіне қатысты алынған моментіне тең болады.
Күштер жүйесін бір орталыққа келтіру теоремасы. Күштердің кез келген жазық жүйесін бас векторға және жазықтықтың қандай да бір нүктесі О-ға қатысты алынған бас моментке келтіруге болады.
Вариньон теоремасы. Күштер жүйесінің тең әсерлі күшінің кез келген бір центрге қатысты моменті жүйедегі барлық күштерінің сол центрге қатысты моменттерінің геометриялық қосындысына тең болады:
.
Жазық күштер жүйесінің тепе теңдік шарттары. Жазық күштер жүйесінің тепе –теңдік шарттары. Күштердің жазықтықтағы кез келген жүйесі тепе теңдікте болу үшін оның бас векторы және қандайда болмасын бір центрге қатысты алынған бас моментінің нөлге тең болуы қажет және жеткілікті:
,
Күштердің кез келген жазық жүйесі тепе теңдікте болуы үшін жүйедегі барлық күштердің әрбір координата өстеріндегі проекцияларының және барлық күштердің нүктеге қатысты алынған моменттерінің алгебралық қосындылары нөлге тең болулары қажет және жеткілкті:
,,.
Үйкеліс күші. Жылжытушы күш өскен сайын үйкеліс күші сан шамасы бастапқы уақыт t-ден дене қозғалысқа келе бастағанға дейінгі уақыт аралығында арта түседі. Үйкеліс күшінің өсуі дененің тыныштық күйінен шығып, енді ғана жылжи бастайын деген сәтке дейін жүреді. Осы сәтке сәйкес келетін үйкеліс күшінің мәні ең үлкен шамаға жетеді. Оны деп белгілесек, онда тыныштық кезіндегі үйкеліс күші модулі (тыныштық үйкеліс) нөлден бастап дейін өседі, яғни
0.
Тыныштықтағы сырғанау үйкеліс күшінің максимальды мәні нормальдық қысымға (нормальдық реакцияға) пропорционал болады:
.
Сырғанау үйкелісінің статикалық коэффициенті үйкелістің беттердің материалына және олардың қазіргі физикалық күйіне тәуелді болады.
Үйкеліс коэфициенті f- өлшемсіз шама, жанасушы денелердің беттерінің материалдарынан және күйіне (кедір-бұдырлығы, температура, ылғалдылығы және т.б) тәуелді. Оны тәжірибелік жолмен анықтайды.
Тыныштық жағдайындағы және сырғанау үйкеліс коэффициенттерін айырып таниды, әдетте соңғысы жылдамдыққа да тәуелді. Тыныштық жағдайындағы үйкеліс коэффициенті тепе-теңдіктің шекті жағдайын қамтамасыз ететін F күшіне сәйкес болады. Сыртқы күштердің азғана өсуі қозғалыс туғызуы мүмкін. Тыныштық жағдайындағы коэффициент әдетте сырғанау үйкеліс коэффициентінен аздап артықтау. Сырғанау үйкеліс коэффиценті жылдамдық өскенде бастапқыда аздап өседі де кейін, тәжірибелік түрғыдан қарағанда тұрақты. Кейбір үйкелістегі қосақтардың арқасындағы үйкеліс коэффициенттері мынандай: ағаш пен ағаш 0,4-0,7 металмен метал 0,15-0,25 болат пен мұз 0,027.
А денесі В денесінің бетімен қозғалған кезде сырғанау үйкелісі пайда болады. Оны сырғанаудың қозғалыстық, немесе динамикалық үйкелісі деп атайды. Ол күштің шамасы нормаль қысымға тура пропоционал болады, яғни
.
Мұндағы –сырғанау үйкелісінің динамикалық коэффициенті.