А статичне анд тхе област класичне механике одговоран за проучавање система честица или крутих тела у стању равнотеже. У овој области проучавамо концепте као што су центар масе, обртни момент, угаони момент, полуга и равнотежа.
Прочитајте такође: Кинематика — област механике која проучава кретање тела
резиме о статичким
- Проучавање статике омогућава изградњу и стабилност зграда, мостова, аутомобила, споменика, клацкалица и још много тога.
- У статици се проучавају концепти и примене центра масе, равнотеже, полуге, обртног момента, угаоног момента.
- Центар масе се израчунава кроз аритметичку средину масе честица и њихових положаја у систему.
- Обртни момент се израчунава као производ произведене силе, полуге и угла између растојања и силе.
- Угаони момент се израчунава као производ удаљености објекта од осе ротације, линеарног момента кретања и угла између растојања и линеарног момента.
Шта проучава статика?
Статичке студије крута тела или честице у мировању, бити статичанјер се њихове силе и моменти међусобно поништавају у свим правцима, изазивање равнотеже, са
овим можемо одредити унутрашње силе које су на овом систему.
Чему служи статика?
Проучавање статике је широко примењује се у изградњи мостова, зграда, кућа, намештаја, аутомобила, врата, прозора, најзад, све што треба баланс. О проучавање полуга омогућава вам да разумете и производите колица, чекиће, орашчиће, куке за тесто, штапове за пецање, клацкалице и још много тога. Поред тога, проучавање угаоног момента омогућава побољшање окрета клизача, бициклистичких точкова и окретних столица.
Погледајте такође: Шта је концепт снаге?
Важни статички концепти
- Центар масе: То је тачка у којој се акумулира сва маса физичког система или честице. Није увек у телу, као у случају прстена, у коме је његов
- центар масе је у центру, где нема материјала. Да бисте сазнали више о овом концепту, кликните овде.
- Стање: је ситуација у којој је збир свих сила и момената на телу нула, задржавајући тело непромењеним.
-
полуга: То је једноставна машина способна да поједностави извршавање задатка, и може бити међусобно фиксирана, интерпотентна и међуотпорна.
- А полугаинтерфикс има тачку подршке између моћне силе и отпорне силе, као што је случај са маказама, клештима, клацкалицама и чекићем.
- А полугаинтеррезистентни има отпорну силу између моћне силе и упоришта, као што је случај са орашчићем, отварачем за флаше, колицима.
- А полугаинтерпотентан има моћну силу између отпорне силе и тачке ослонца, као што је случај са пинцетом, шкарицама за нокте, неким бодибилдинг вежбама.
- Обртни момент: Такође се назива и момент силе, физичка је величина која се јавља када применимо силу на тело које је способно да се ротира, окреће, попут отварања ротирајућих врата. Сазнајте више о овом концепту кликом овде.
- Угаони момент: То је физичка величина која обавештава о количини кретања тела која се ротирају, ротирају или праве кривине.
Главне формуле статике
→ Формуле центра масе
\(Кс_{ЦМ}=\фрац{м_1\цдот к_1+м_2\цдот к_2 +м_3\цдот к_3}{м_1+м_2+м_3 }\)
То је
\(И_{ЦМ}=\фрац{м_1\цдот и_1+м_2\цдот и_2 +м_3\цдот и_3}{м_1+м_2+м_3 }\)
Иксцентиметар је положај центра масе система честица на хоризонталној оси.
ицентиметар је положај центра масе система честица на вертикалној оси.
м1, м2 То је м3 су масе честица.
Икс1, Икс2 То је Икс3 су положаји честица на хоризонталној оси.
и1, и2 То је и3 су положаји честица на вертикалној оси.
→ Формула полуге
\(Ф_п\цдот д_п=Ф_р\цдот д_р\)
ФП је моћна сила, мерена у Њутну [Н].
дП је растојање моћне силе, мерено у метрима [м].
Фр је сила отпора, мерена у Њутну [Н].
др је растојање силе отпора, мерено у метрима [м].
→ Формуле обртног момента
\(τ=р\цдот Ф\цдот синθ\)
τ је произведени обртни момент, измерен у Н∙м.
р је растојање од осе ротације, које се назива и крак полуге, мерено у метрима [м].
Ф је произведена сила, мерена у Њутну [Не].
θ је угао између растојања и силе, мерен у степенима [°].
Када је угао 90º, формула обртног момента се може представити са:
\(τ=р\цдот Ф\)
τ је произведени обртни момент, мерен у [Н∙м].
р је растојање од осе ротације, које се назива и крак полуге, мерено у метрима [м].
Ф је произведена сила, мерена у Њутну [Не].
→ Формула угаоног момента
\(Л=р\цдот п\цдот синθ\)
Л је угаони момент, мерен у [кг∙м2/с].
р је растојање између објекта и осе ротације или полупречника, мерено у метрима [м].
П је линеарни импулс, мерен у [кг∙м/с].
θ је угао између р То је П, мерено у степенима [°].
Знате више: Хидростатика — грана физике која проучава флуиде у условима статичке равнотеже
Решене вежбе о статици
01) (УФРРЈ-РЈ) На слици испод, претпоставимо да дечак гура врата силом Фм = 5 Н, који делује на растојању од 2 м од шарки (оса ротације), а да човек делује силом ФХ = 80 Н, на растојању од 10 цм од осе ротације.
Под овим условима може се рећи да:
а) врата би се окретала у правцу затварања.
б) врата би се окретала у правцу отварања.
в) врата се не окрећу ни у једном правцу.
г) вредност момента који је мушкарац применио на врата је већа од вредности момента који је применио дечак.
е) врата би се окретала у правцу затварања, јер је маса човека већа од масе дечака.
Резолуција:
Алтернатива Б. Врата би се окретала у правцу отварања. Да бисте то урадили, само израчунајте обртни момент човека, кроз формулу:
\(τ_х=р\цдот Ф\)
\(τ_х=0,1\цдот80\)
\(τ_х=8Н\цдот м\)
И обртни момент дечака:
\(τ_м=р\цдот Ф\)
\(τ_м=2\цдот 5\)
\(τ_м=10Н\цдот м\)
Дакле, можете видети да је обртни момент дечака већи од обртног момента човека, па се врата отварају.
02) (Енем) У експерименту, учитељ је у учионицу однео врећу пиринча, троугласти комад дрвета и цилиндричну и хомогену гвоздену шипку. Он је предложио да мере масу шипке помоћу ових предмета. За то су ученици на шипки направили ознаке, поделивши је на осам једнаких делова, а затим је ослонили на троугласта основа, са кесом пиринча која виси са једног од њених крајева, док се не постигне равнотежа.
У овој ситуацији, колику су масу шипке добили ученици?
а) 3,00 кг
б) 3,75 кг
ц) 5,00 кг
г) 6,00 кг
д) 15,00 кг
Резолуција:
Е алтернатива. Израчунаћемо масу шипке коју су ученици добили, преко формуле полуге, у којој упоређујемо моћну силу са отпорном силом:
\(Ф_п\цдот д_п=Ф_р\цдот д_р\)
Сила коју пиринач делује је оно што се опире кретању шипке, па:
\(Ф_п\цдот д_п=Ф_{пиринач}\цдот д_{пиринач}\)
Сила која делује на пиринач и моћна сила је сила тежине, па:
\(П_п\цдот д_п=П_{пиринач}\цдот д_{пиринач}\)
\(м_пг\цдот д_п=м_{пиринач}\цдот г\цдот д_{пиринач}\)
\(м_п\цдот10\цдот1=5\цдот10\цдот3\)
\(м_п\цдот10=150\)
\(м_п=\фрац{150}{10}\)
\(м_п=15 кг\)
Извори
ХАЛЛИДАИ, Давид; РЕСНИЦК, Роберт; ВАЛКЕР, Јерл. Основи физике: Механика.8. ед. Рио де Жанеиро, РЈ: ЛТЦ, 2009.
НУССЕНЗВЕИГ, Херцх Моисес. основни курс физике: Механика (св. 1). 5 ед. Дакле, Пауло: Блуцхер, 2015.