정역학의 연구대상과 5가지 공리

정역학에는 두 가지 기본 물리량이 있습니다. force 와 couple .

힘의 개념은 정역학의 기본 개념 중 하나입니다. 경험에 따르면 알려진 물체에 대한 힘의 효과는 힘의 크기(즉, 힘의 강도), 힘의 방향, 힘의 작용점에 의해 결정됩니다. 그들은 일반적으로 힘의 세 가지 요소 라고 합니다 . 힘의 세 가지 요소 는 방향 이 있는 선분 또는 벡터 로 나타낼 수 있습니다 .

두 힘의 동일하고 반대되는 작용선이 정렬되지 않은 쌍이라고 하는 경우 힘의 크기에 관계없이 모멘트와 1시 평면 중심 위치 의 임의의 위치에 두 힘의 거리를 곱한 것입니다. 두 힘의 작용선, 즉 힘 팔의 방향은 오른쪽 나사 규칙에 의해 결정 되고 두 힘에 의해 형성된 평면에 수직입니다.

물체에 작용하는 힘의 효과는 외부효과와 내부효과로 나뉩니다. 외부 효과는 힘에 의해 외부 기준틀에 대한 전체 물체의 움직임을 의미하고 , 내부 효과는 힘에 의해 물체의 여러 부분이 상호 변화하는 것을 의미합니다. Statics는 가장 단순한 움직임 상태인 균형 만을 연구합니다. 두 힘 시스템의 외부 효과가 강체에 작용할 때 동일하면 두 힘 시스템을 등가 효과 시스템이라고 합니다. 한 힘이 다른 힘 시스템과 동일하면 이 힘을 시스템의 합력이라고 합니다.

통계학의 전체 내용은 몇 가지 공리를 기반으로 추론됩니다. 이러한 공리는 인간이 장기간 생산실습을 통해 축적한 힘에 대한 지식을 요약한 것으로 강체에 작용 하는 힘 의 가장 단순하고 기본적인 성질을 반영한 것으로 이 공리의 정확성은 실험을 통해 검증할 수 있습니다. 더 기본적인 원리로는 증명할 수 없습니다.

 

다섯 가지 공리

 

공리 1

평행사변형 힘의 법칙

물체의 같은 점에 작용하는 두 힘은 합력으로 결합될 수 있습니다. 합력의 작용점은 여전히 ​​이 점에 있습니다. 그 크기와 방향은 두 힘에 의해 형성된 평행 사변형의 대각선에 의해 다음과 같이 결정됩니다. 측면, 즉 합력은 점과 같습니다. 힘의 벡터 합, 합력의 크기와 방향은 힘 삼각형 방법으로도 얻을 수 있습니다. 즉, 임의의 점 O 에서 합을 두 변으로 취하여 힘 삼각형을 만들고 세 번째 변이 원하는 것입니다.

· 이 공리는 힘 시스템을 단순화하기 위한 기본 방법을 제공합니다.

· 평행사변형 법칙 은 힘 의 합성 법칙과 힘의 분해 법칙입니다.

 

공리 2

두 힘 균형 공리

물체의 균형을 맞추기 위해 물체에 작용하는 두 힘의 필요 충분 조건은 두 힘의 크기가 같고 방향이 반대이며 작용선이 같은 직선을 따라 있다는 것입니다.

· 이 공리는 힘 시스템의 가장 간단한 균형 조건을 나타냅니다.

· 두 힘의 작용 하에서만 균형을 이루는 강체를 두 힘 몸체 또는 두 힘 부재라고 합니다. 구성요소가 직선 막대인 경우 2력 막대 라고 합니다 .

 

공리 3

덧셈과 뺄셈 균형 힘 시스템의 공리

알려진 힘 시스템에서 균형 힘 시스템을 추가하거나 빼도 강체에 대한 힘 시스템의 효과는 변경되지 않습니다.

· 이 공리 는 힘 시스템의 동등성을 연구하기 위한 중요한 기초입니다.

· 이 공리로부터 다음과 같은 추론이 도출될 수 있습니다.

 

공리 4

뉴턴의 제3법칙

두 물체 사이의 상호 작용력은 크기가 같고 방향이 반대이며 작용선은 같은 직선을 따라 있습니다.

· 이 공리는 물체 사이의 상호작용 관계를 요약하여 작용력과 반력이 쌍으로 나타나 각각 다른 물체에 작용함을 나타냅니다.

 

공리 5

강성 공리

변형 가능한 물체가 특정 힘 시스템의 작용으로 평형 상태에 있을 때 강체로 굳어지면 평형 상태가 변하지 않습니다.

· 이 공리는 제공 조건 A와 같은 변형 몸을 치료하기위한 강체를, 균형 잡힌 로프는 단단한 막대로 굳어지고 균형 상태 는 변하지 않습니다.

과목 분류 방송

정역학은 연구 대상에 따라 입자 정역학, 강체 정역학, 정수 역학 등으로 구분할 수 있으며, 연구 방법에 따라 기하 정역학(또는 기본 정역학)과 분석적 정역학적으로 나눌 수 있습니다.

기하학적 정역학은 해석적 으로 풀 수 있으며, 즉 미지의 구속조건 반력 은 평형 조건식을 통해 대수적 방법 으로 풀 수 있으며, 또는 그래픽적 으로는 Varinon-Panso가 제안한 힘의 다각형 원리와 케이블 다각형 원리를 기반으로, 기하학을 사용합니다. 해석정역학은 Lagrange에서 제안한 것으로 가상변위의 원리에 기반을 두고 있으며 해석방법이 주된 연구방법입니다. 그는 모든 기계 시스템의 평형에 대한 일반적인 기준을 설정 했으므로 정적 분석 방법이보다 일반적인 방법입니다.

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