ТЕХНИЧКА МЕХАНИКА
2. година - возач моторних возила
Извод из предавања - Владимир Максимовић
Vladimir Maksimovic
3
,
ДЕФИНИЦИЈА ЗАДАТАК И ПОДЕЛА МЕХАНИКЕ
Механика је наука о законима равнотеже (мировања) и кретања тела. Проучава кретања и
мировања материјалних тела, те узроке, тј. Силе услед којих настају промене стања кретања
односно мировања (равнотеже).
Подела механике
Према агрегатном стању материјалног тела, механика се дели на:
–
механику чврстих тела,
–
механику течних тела или хидромеханику и
–
механику гасовитих тела или аеромеханику.
Механику чврстих тела делимо на:
–
механику крутог тела и
–
механику деформабилног тела.
Механику крутог тела, с обзиром на врсту проучаваних појава, можемо поделити на:
–
статику,
–
кинематику и
–
динамику.
Статика проучава силе и услове за њихову равнотежу.
Кинематика проучава кретање тела , не узимајући при томе у обзир узроке кретања тј. силе и
моменте које делују на тело и својства инерције (масу и моменте инерције) тела.
Динамика проучава зависност између узрока кретања тела с обзиром на својства инерције тела.
Постоји још једна општа подела механике, а то је:
–
општа механика и
– техничка механика
Општа механика проучава основне механичке законе и принципе, а техничка механика проучава
примену тих општих закона и принципа на практичне техничке проблеме.
Појам тела и врсте тела
Под телом подразумевамо део материје ограничен равним или кривим површинама.
У природи разликујемо: чврста, течна и гасовита тела.
Чврсто тело је свако природно или вештачки створено тело које се под деловањем спољашњих
сила може мање или више деформисати.
Круто тело је оно замишљено тело које се не деформише када на њега делују силе. Појам крутог
тела је уведен да би се упростило решавање проблема механике.
Материјална тачка је тачка са масом чије се димензије у одређеним условима могу занемарити,
сматрајући истовремено да је у њој концентрисана целокупна маса тела.
Скалари и вектори
Скаларном величином или скаларонм називамо величину која је у потпуности одређена само
једним бројним податком. Скаларне величине су нпр. дужина, маса, површина итд.
Векторском величином или вектором називамо сваку величину коју потпуно одређују следећи
подаци: нападна тачка, бројна вредност тј. интензитет, правац и смер. Векторске величине су
нпр. сила, брзина, убрзање итд.
Векторске величине графички се представљају вектором. Вектор је усмерена дуж.Смер
стрелица означава смер векторске величине.
4
СТАТИКА
Задатак и подела статике
Статика проучава услове мировање тј. силе и њихову равнотежу.
Сила
Сила је физичка величина која изазива промену стања мировања, стања кретања или облика
једног тела.
Сила је једнака производу масе тела и његовог убрзања (други Њутнов
закон).
СИЛА = МАСА X УБРЗАЊЕ
F = m·a
Јединица за мерење силе је њутн.
Већа јединица је
1kN (килоњутн) = 1000N
(Исак Њутн енглески математичар и физичар, 1643-1727)
Аксиоме статике
Прва аксиома
:
Ако на слободно тело делују две силе, онда ће то тело бити
у равнотежи ако и само ако су те две силе једнаке према
интензитету, ако имају исти правац деловања и ако су
супротног смера. Последица је да тело под дејством само
једне силе не може бити у равнотежи.
:
Друга аксиома
Деловање датог система сила на круто тело не мења се ако
се датом систему сила дода или одузме други уравнотежени
систем сила.
Из прве и друге аксиоме статике произилази последица да се
нападна тачка силе која делује на круто тело може
премештати дуж нападне линије силе, што нам показује
претходни пример.
Трећа аксиома
Две силе (F1 i F2) које нападају круто тело у једној тачки и
делују под неким углом једна у односу на другу имају
резултанту (F
R
) једнаку
геометријском
(векторском) збиру тих
сила с нападном тачком у
истој тачки.
Четврта аксиома
6
Систем сила чије нападне линије леже у једној равни и све се секу у једној тачки назива се систем
сучељних сила у равни.
Ако све силе имају заједнички правац (исту нападну линију), тада имамо специјалан случај
система сучељних сила који се назива систем колинеарних сила.
Колинеарне силе
При одређивању резултанте колинеарних сила потребно је водити рачуна да један смер у правцу
означимо као позитиван, а супротни смер као негативан.
Сучељне силе
Графичке методе одређивања резултанте две сучељне силе
Силе се називају сучељним ако се њихови правци секу у једној тачки.
Две силе које се под неким углом секу у једној тачки слажу се у резултанту графичком методом
помоћу паралелограма сила. Резултанта је приказана величином дијагонале у том
паралелограму.
Уместо да цртамо цели паралелограм, довољно је нацртати његову половину. Такав троугао се
онда зове троугао сила.
Силе се цртају у одговарајућој размери.
’
Растављање силе у две сучељне компоненте
Растављање силе на две сучељне компоненте врши се тако што силу нацртамо у одговарајућој
размери и кроз њене крајње таче повуку паралеле са заданим правцима.
На слици је приказан пример растављања силе G на две сучељне компоненте у правцима ужета
АC и BC. На овај начин одређена је сила затезања у ужету.
Услови равнотеже система сучељних сила у равни
Систем сучељних сила у равни налази се у равнотежи ако је њихова резултанта једнака нули,
тј. ако је полигон сила затворен, што представља графички услов равнотеже.
Аналитички услов равнотеже система сучељних сила у равни је да је збир пројекција свих сила на
x – осу једнак нули и збир пројекција свих сила на y – осу једнак нули.
Пример: О вертикални глатки зид ослањена је кугла о, обешена о конац. Угао који затвара конац са
зидом је α=30 , а тежина кугле G=200N. Одредити силу
⁰
⃗
S
у концу и притисак
⃗
N
кугле на зид.
