МЕХАНИКА

2. ОСНОВЫ ДИНАМИКИ

2.4. МЕХАНИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

2.4.2. УСЛОВИЯ И ВИДЫ РАВНОВЕСИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Общее условие равновесия тела. Для того чтобы тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнялись нулю геометрическая сумма приложенных к нему сил и алгебраическая сумма моментов сил относительно возможной оси вращения:

Выполнение этих условий не мешает, однако, телу выполнять равномерное прямолинейное поступательное движение или вращение с постоянным периодом вращения.

Виды равновесия:

- стойка,

- неустойчивая,

- безразлична.

Равновесие тела устойчиво, если при малом отклонении от положения равновесия равнодействующая сил, приложенных к телу, возвращает его в положение равновесия (рис. 43, а).

Равновесие тела неустойчива, если при малом отклонении тела от положения равновесия равнодействующая сил, приложенных к тела, отдаляет его от этого положения (рис. 43, б).

Равновесие называется безразличным, если тело, выведенное из определенного состояния равновесия, остается в равновесии в новом положении (рис. 43, в).

Рис. 43

Равновесие тела, имеющего ось вращения, стойка при условии, что его центр тяжести расположен ниже оси вращения.

Для максимально устойчивого равновесия центр тяжести должен находиться в наиболее низком из возможных для него положений (рис. 44).

Рис. 44

Пара сил - две параллельные силы, одинаковые по модулю, но направлены в противоположные стороны.

Пара сил не имеет равнодействующей и поэтому предопределяет только вращения тела относительно центра массы.

Пара сил характеризуется ее вектором момента (), которая численно равна площади параллелограмма, построенного на этих силах.

Вектор момента можно перемещать в любом параллельном ему направлении (рис. 45).

Рис. 45