1.2.
Статиканың
аксиомалары
Дененің
тепе
-
теңдікте
болу
шарттары
өмірлік
тəжірибеден
алынған
жəне
дəлелдеусіз
қабылданатын
бірнеше
жағдайға
негізделіп
қорытылады
.
Оларды
статиканың
аксиомалары
деп
атайды
.
Статиканың
негізгі
аксиомаларын
ағылшын
ғалымы
Ньютон
(1642-1727
жж
.)
тұжырымдаған
,
сондықтан
да
олар
ғалымның
атымен
аталады
.
1-
аксиома
(
екпін
аксиомасы
немесе
Ньютонның
бірінші
заңы
).
Қандай
да
бір
күштер
мəжбүр
етпесе
,
дене
тыныштықтағы
немесе
бірқалыпты
түзу
сызықты
ілгерілемелі
қозғалыстағы
күйін
сақтай
алады
.
Екпін
немесе
екпіндік
деп
қозғалыстағы
заттық
дененің
күш
əсері
болмаса
да
,
қозғалысын
сақтайтын
немесе
күш
əсерінен
қозғалысын
біртіндеп
өзгертетін
мүмкіндігін
атайды
.
2-
аксиома
(
екі
күштің
тепе
-
теңдік
шарты
).
Екі
күш
түскен
еркін
қатты
дене
тепе
-
теңдігі
үшін
күштердің
модульдері
тең
жəне
əсер
сызықтары
бір
болып
қарама
-
қарсы
бағытталуы
қажет
жəне
жеткілікті
,
яғни
0
2
1
~
F
F
,
егер
2
1
F
F
жəне
2
1
F
F
(1.3-
сурет
).
Басқаша
айтқанда
,
екі
күш
тепе
-
теңдікте
болуы
үшін
,
олардың
модульдері
тең
болуы
жəне
бір
түзу
бойымен
қарама
-
қарсы
бағытталуы
қажет
жəне
жеткілікті
.
1.3-
сурет
20
3-
аксиома
(
теңгерілген
күштерді
қосу
не
алып
тастау
туралы
).
Кез
келген
күштер
жүйесіне
нөлге
эквивалент
күштер
жүйесін
қосқаннан
немесе
одан
алып
тастағаннан
берілген
жүйенің
қатты
денеге
жасайтын
əсері
өзгермейді
.
Егер
n
F
F
F
,
,
,
2
1
жəне
0
~
,
,
,
2
1
k
P
P
P
екі
күш
жүйесі
болса
,
онда
бұл
аксиома
былай
жазылады
:
.
,
,
,
,
,
,
,
~
,
,
,
2
1
2
1
2
1
k
n
n
P
P
P
F
F
F
F
F
F
4-
аксиома
(
параллелограмм
ережесі
).
Қатты
дененің
бір
нүктесіне
түсірілген
екі
күштің
тең
əсерлі
күшінің
шамасы
мен
бағыты
берілген
күштерден
құрылған
параллелограмм
диагоналымен
анықталады
да
,
сол
нүктеге
түсіріледі
.
Қабырғалары
берілген
векторлар
болатын
параллелограмм
диагоналын
тұрғызуды
(1.4,
а
-
сурет
)
векторлық
немесе
геомет
-
риялық
қосу
деп
атайды
.
Демек
,
бір
нүктеге
түсірілген
екі
күштің
тең
əсерлі
күші
осы
күштердің
векторлық
қосындысына
тең
:
2
1
F
F
R
жəне
сол
нүктеге
түсіріледі
.
Күш
параллелограмымен
қатар
екі
жүйенің
тең
əсерлі
күшін
күш
үшбұрышымен
де
анықтауға
болады
(1.4,
b
-
сурет
).
Тең
əсерлі
күштің
шамасы
1.4,
b
-
суреттен
көрінетіндей
векторлардың
қосылу
тəртібіне
байланысты
емес
,
яғни
.
1
2
2
1
F
F
F
F
R
1.4-
сурет
21
5-
аксиома
(
əсер
жəне
қарсы
əсер
заңы
).
Екі
дене
бір
-
біріне
əрқашан
модульдері
тең
,
бір
түзу
бойымен
қарама
-
қарсы
бағытталған
күштермен
əсер
етеді
.
Бұл
аксиома
Ньютонның
үшінші
заңы
деп
аталады
.
Бесінші
аксиома
механикада
өте
маңызды
орын
алады
.
Егер
A
денесі
B
денесіне
12
F
күшімен
əсер
етсе
,
B
денесі
A
денесіне
дəл
осы
сияқты
модульді
21
F
күшімен
қарама
-
қарсы
бағытта
əсер
етеді
(1.5-
сурет
).
12
F
жəне
21
F
күштерінің
модуль
-
дері
тең
,
ал
бағыттары
бір
түзу
бойымен
қарама
-
қарсы
бағытталса
да
,
олар
əр
денеге
түсірілгендіктен
,
теңгерілген
күштер
жүйесін
құра
алмайды
.
Бұл
күштердің
бірін
тура
əсер
етуші
күш
деп
қараса
,
екіншісі
қарсы
əсер
күші
болып
табылады
.
Сонымен
,
аксиома
бойынша
əрбір
əсерге
оған
тең
жəне
қарама
-
қарсы
бағытталған
қарсы
əсер
болады
.
Осыдан
барып
табиғатта
сыңар
күш
болмайтыны
,
əрбір
күшке
үнемі
онымен
бірге
екінші
бір
қарама
-
қарсы
күш
сəйкес
келіп
отыратыны
байқалады
.
6-
аксиома
(
қатаю
туралы
).
Деформацияланатын
дене
абсолют
қатты
денеге
айналса
да
,
механикалық
күйі
өзгермейді
.
Басқаша
айтқанда
,
берілген
күштер
жүйесі
əсерінде
тұрған
деформацияланатын
дене
тепе
-
теңдігі
,
егер
дене
мезетте
қатайса
да
,
яғни
абсолют
қатты
денеге
айналса
да
,
өзгермейді
.
Бұл
аксиомадан
абсолют
қатты
дененің
тепе
-
теңдігінің
қажетті
жəне
жеткілікті
болатын
шарттарының
деформацияланатын
дене
тепе
-
теңдігі
үшін
тек
қажетті
ғана
болып
,
жеткілікті
болмайтындығы
көрінеді
.
Мысалы
,
егер
күштер
əсеріндегі
резеңкеден
жасалған
дене
оның
тепе
-
теңдігі
дене
абсолют
қатты
денеге
айналса
да
,
сақталады
.
Ал
бірақ
та
күштер
тепе
-
теңдікте
тұрған
абсолют
қатты
дене
бірден
резеңкеден
жасаған
денеге
айналса
,
онда
дене
тепе
-
теңдік
күйін
сақтай
алмауы
мүмкін
.
1.3.
Статиканың
қарапайым
теоремалары
Күшті
əсер
сызығы
бойымен
көшіру
теоремасы
.
Кез
келген
күшті
əсер
ететін
дененің
механикалық
күйін
өзгертпей
-
ақ
өзінің
əсер
сызығы
бойымен
басқа
нүктеге
көшіруге
болады
.
1.5-
сурет
22
F
күші
қатты
дененің
А
нүктесіне
түсірілген
,
осы
күшті
əсер
сызығы
n
m
бойындағы
қандай
да
бір
1
A
нүктесіне
көшіру
қажет
делік
(1.6,
а
-
сурет
).
F
күшінің
əсер
сызығы
бойымен
1
A
нүктесіне
өзара
тең
,
қарама
-
қарсы
бағытталған
1
F
жəне
1
F
күштерін
түсірейік
(1.6,
b
-
сурет
).
Бұл
күштердің
шамасы
берілген
F
күшінің
шамасына
тең
болсын
F
F
F
1
1
жəне
1
1
F
F
,
сондықтан
да
1
A
нүктесіндегі
екі
күш
нөлге
эквивалент
болатын
жүйе
құрайды
,
онда
.
0
~
,
1
1
F
F
Үшінші
аксиома
бойынша
.
,
,
~
1
1
F
F
F
F
Соңғы
үш
күштен
тұратын
жүйеде
1
F
жəне
1
F
күштері
екінші
аксиома
бойынша
.
0
~
,
1
1
F
F
Олай
болса
,
үш
күштен
тұратын
жүйеден
оларды
алып
тастауға
болады
.
.
~
,
,
~
,
,
~
1
1
1
1
1
F
F
F
F
F
F
F
F
Бұл
дегеніміз
–
А
нүктесіне
түсірілген
F
күшін
əсер
сызығы
бойынша
1
A
нүктесіне
көшірілгенмен
парапар
(1.6,
b
-
сурет
).
Теорема
дəлелденді
.
Сонымен
,
денеге
əсер
ететін
F
күшін
өзінің
əсер
ету
сызығының
бойымен
кез
келген
нүктеге
көшіруге
болады
.
Əсер
сызығы
бойынша
көшіруге
болатын
векторларды
Достарыңызбен бөлісу: |