Statics yog kev tshawb fawb ntawm txoj hauv kev los ntsuas qhov quab yuam ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub cev. Cov rog no muaj lub luag haujlwm los tswj kev sib npaug, txav lub cev lossis hloov lawv cov duab. Hauv lub neej txhua hnub, koj tuaj yeem pom ntau yam piv txwv txhua hnub. Kev txav mus los thiab kev hloov pauv yog qhov tseem ceeb rau kev ua haujlwm ntawm tib neeg tsim thiab cov khoom ntuj tsim.
Lub tswvyim ntawm statics
Lub hauv paus ntawm statics tau muab tso rau ntau tshaj 2200 xyoo dhau los, thaum tus kws lej Greek thaum ub Archimedes thiab lwm tus kws tshawb fawb ntawm lub sijhawm ntawd tau kawm txog kev nthuav dav thiab tsim cov txheej txheem yooj yim xws li lub zog thiab lub qag. Statics yog ib ceg ntawm mechanics uas cuam tshuam nrog lub zog uas ua rau lub cev ntawm so nyob rau hauv qhov kev sib npaug.
Nov yog ceg ntawm physics uas ua rau muaj peev xwm ua tau cov txheej txheem kev tshuaj xyuas thiab cov duab kos duab uas xav tau los txheeb xyuas thiab piav qhia txog cov rog tsis paub. Ntu "statics" (physics) plays lub luag haujlwm tseem ceeb hauv ntau ceg ntawm engineering, mechanical,civil, aviation thiab bioengineering, uas cuam tshuam nrog ntau yam teebmeem ntawm cov rog. Thaum lub cev nyob rau hauv so los yog tsiv mus nyob rau hauv ib tug uniform ceev, ces peb tab tom tham txog qhov no ntawm physics. Statics yog kev kawm ntawm lub cev nyob rau hauv sib npaug.
Txoj kev thiab cov txiaj ntsig ntawm ceg ntawm kev tshawb fawb no tau ua pov thawj tshwj xeeb hauv kev tsim cov tsev, txuas hniav thiab dams, nrog rau cov cranes thiab lwm yam khoom siv tshuab zoo sib xws. Txhawm rau xam qhov ntev ntawm cov qauv thiab cov cuab yeej siv, cov kws tsim qauv thiab cov kws tsim qauv yuav tsum xub txiav txim siab lub zog uas ua rau lawv qhov sib cuam tshuam.
Axioms of statics
Statics yog ib ceg ntawm physics uas kawm txog cov xwm txheej raws li cov tshuab thiab lwm cov tshuab tseem nyob hauv qee lub xeev uas tsis hloov nrog lub sijhawm. Tshooj lus ntawm physics no yog ua raws tsib lub ntsiab lus:
1. Lub cev tsis muaj zog yog nyob rau hauv ib qho kev sib npaug zoo li qub yog tias ob lub zog ntawm tib lub zog ua rau nws, pw ntawm tib txoj kab ntawm kev ua thiab raug coj mus rau qhov sib txawv ntawm tib kab.
2. Lub cev nruj yuav nyob hauv lub xeev zoo li qub kom txog thaum nws raug cuam tshuam los ntawm sab nraud los yog lub zog ntawm lub cev.
3. Qhov tshwm sim ntawm ob lub zog ua haujlwm ntawm tib lub ntsiab lus yog sib npaug rau vector sum ntawm ob lub zog. Qhov axiom no ua raws li lub hauv paus ntsiab lus ntawm vector summation.
4. Ob lub cev sib cuam tshuam rau ib leeg nrog ob lub zog sib npaug ntawm qhov sib npaug ntawm cov lus qhia nyob rau tib txoj kab ntawm kev ua. Qhov nolub axiom tseem hu ua lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua thiab cov tshuaj tiv thaiv.
5. Yog hais tias lub cev deformable nyob rau hauv lub xeev ntawm static tshuav nyiaj li cas, nws yuav tsis cuam tshuam yog hais tias lub cev nyob rau hauv ib tug ruaj khov lub xeev. Qhov axiom no tseem hu ua lub hauv paus ntsiab lus solidification.
Mechanics thiab nws ntu
Physics hauv Greek (physikos - "natural" thiab "physis" - "nature") txhais tau tias kev tshawb fawb uas cuam tshuam nrog xwm. Nws npog tag nrho cov kev cai lij choj paub thiab cov khoom ntawm cov teeb meem, nrog rau cov quab yuam ua rau nws, nrog rau lub ntiajteb txawj nqus, tshav kub, lub teeb, hlau nplaum, hluav taws xob thiab lwm yam quab yuam uas tuaj yeem hloov cov yam ntxwv ntawm cov khoom. Ib ceg ntawm kev tshawb fawb yog mechanics, uas suav nrog cov ntu tseem ceeb xws li statics thiab dynamics, nrog rau kinematics.
Mechanics yog ib ceg ntawm physics uas kawm txog kev quab yuam, khoom lossis lub cev uas so lossis txav mus. Nws yog ib lub koom haum loj tshaj plaws hauv kev tshawb fawb thiab thev naus laus zis. Cov haujlwm hauv statics suav nrog kev kawm txog lub xeev ntawm lub cev nyob rau hauv kev cuam tshuam ntawm ntau lub zog. Kinematics yog ib ceg ntawm physics (mechanics) uas kawm txog kev txav ntawm cov khoom, tsis hais lub zog uas ua rau lub zog.
Theoretical mechanics: statics
Mechanics yog ib qho kev tshawb fawb ntawm lub cev uas txiav txim siab tus cwj pwm ntawm lub cev raws li kev ua ntawm lub zog. Muaj 3 pawg ntawm mechanics: lub cev nruj kiag li, lub cev deformable thiab kua. Lub cev txhav yog lub cev uas tsis deform raws li qhov kev txiav txim ntawmzog. Theoretical mechanics (statics - ib feem ntawm cov mechanics ntawm lub cev nruj kiag li) kuj muaj xws li dynamics, uas, nyob rau hauv lem, muab faib ua kinematics thiab kinetics.
Lub tshuab ntawm lub cev deformable cuam tshuam nrog kev faib tawm ntawm lub zog hauv lub cev thiab qhov tshwm sim deformations. Cov rog sab hauv no ua rau muaj kev ntxhov siab hauv lub cev, uas tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov khoom nws tus kheej. Cov teeb meem no tau kawm nyob rau hauv cov chav kawm muaj zog-ntawm-cov ntaub ntawv.
Fluid mechanics yog ib ceg ntawm cov tshuab uas cuam tshuam nrog kev faib cov quab yuam hauv cov kua lossis roj. Cov kua dej yog siv dav hauv engineering. Lawv tuaj yeem raug faib ua incompressible lossis compressible. Cov ntawv thov suav nrog hydraulics, aerospace thiab ntau yam ntxiv.
Lub tswvyim ntawm kev muaj zog
Dynamics cuam tshuam nrog lub zog thiab txav. Tib txoj kev los hloov lub zog ntawm lub cev yog siv zog. Nrog rau kev quab yuam, dynamics kawm lwm lub tswv yim ntawm lub cev, ntawm cov hauv qab no: lub zog, lub zog, kev sib tsoo, qhov chaw ntawm lub ntiajteb txawj nqus, lub zog thiab lub sijhawm ntawm inertia.
Static thiab dynamic yog cov xeev sib txawv kiag li. Dynamics yog txoj kev kawm ntawm lub cev uas tsis nyob rau hauv qhov sib npaug, thiab acceleration tshwm sim. Kinetics yog kev kawm txog lub zog uas ua rau muaj zog, lossis lub zog uas tshwm sim los ntawm kev txav mus los. Tsis zoo li lub tswv yim zoo li statics, kinematics yog cov lus qhuab qhia ntawm kev txav ntawm lub cev, uas tsis suav nrog qhov tseeb.ua li cas lub zog. Nws yog qee zaum hu ua "geometry of motion".
Kinematics
Kinematic cov ntsiab lus feem ntau siv los txheeb xyuas qhov kev txiav txim siab ntawm txoj haujlwm, nrawm thiab nrawm hauv ntau qhov chaw ntawm cov khoom siv thaum lub sijhawm ua haujlwm. Kinematics txiav txim siab qhov kev txav ntawm ib qho taw tes, lub cev, thiab lub cev ntawm lub cev yam tsis xav txog qhov ua rau kev txav. Kev txav yog piav qhia los ntawm vector ntawm ntau yam xws li hloov chaw, tshaj tawm, thiab acceleration nrog rau ib qho kev qhia ntawm tus ncej ntawm kev siv. Ntau yam teeb meem hauv kinematics raug daws los ntawm kev sib npaug ntawm cov lus tsa suab.
Mechanics - statics: qhov tseem ceeb ntau
Keeb kwm ntawm mechanics spans more than one century. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm statics tau tsim los ntev dhau los. Txhua yam ntawm levers, cov dav hlau inclined thiab lwm cov ntsiab lus xav tau thaum lub sij hawm kev vam meej thaum ntxov los tsim, piv txwv li, cov qauv loj xws li cov pyramids.
Qhov tseem ceeb hauv cov tshuab yog qhov ntev, lub sijhawm, qhov hnyav thiab lub zog. Thawj peb yog hu ua kiag li, ywj siab ntawm ib leeg. Kev quab yuam tsis yog tus nqi kiag li vim nws cuam tshuam nrog huab hwm coj thiab kev hloov pauv ceev.
Length
Length yog tus nqi siv los piav txog txoj haujlwm ntawm qhov chaw nyob hauv qhov chaw txheeb ze rau lwm qhov chaw. Qhov kev ncua deb no hu ua standard unit of length. Qhov feem ntau lees txais tus qauv ntsuas rau ntsuas qhov ntev yog lub 'meter'. Cov qauv notsim thiab txhim kho ntau xyoo. Thaum xub thawj, nws yog ib feem kaum ntawm lub ntiaj teb nto quadrant, uas nws nyuaj heev rau kev ntsuas. Lub Kaum Hli 20, 1983, lub 'meter' tau txhais tias qhov ntev ntawm txoj kev taug kev los ntawm lub teeb hauv lub tshuab nqus tsev hauv 1/299.792.458 ntawm ib thib ob.
sijhawm
Lub Sijhawm yog ib ntus ntawm ob qhov xwm txheej. Qhov feem ntau lees txais cov qauv ntawm lub sijhawm yog qhov thib ob. Qhov thib ob yog Ameslikas txhais tau tias yog 1/86.4 ntawm lub ntiaj teb lub sij hawm rotational lub sij hawm ntawm nws axis. Xyoo 1956, lub ntsiab lus ntawm qhov thib ob tau txhim kho mus rau 1/31.556 ntawm lub sijhawm nws siv rau lub ntiaj teb kom ua tiav ib lub kiv puag ncig lub hnub.
mass
Mass yog yam khoom ntawm qhov teeb meem. Nws tuaj yeem xav tias yog tus nqi ntawm cov khoom muaj nyob hauv lub cev. Pawg no txhais cov txiaj ntsig ntawm lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub cev thiab tiv thaiv kev hloov hauv kev txav mus los. Qhov kev tiv thaiv no rau kev hloov hauv kev txav yog hu ua inertia, uas yog tshwm sim los ntawm qhov loj ntawm lub cev. Feem ntau lees txais chav tsev ntawm qhov hnyav yog kilogram.
Power
Force yog ib chav derived, tab sis ib chav tseem ceeb heev nyob rau hauv txoj kev kawm ntawm mechanics. Nws feem ntau txhais tau tias yog kev ua ntawm ib lub cev ntawm lwm tus, thiab tej zaum yuav los yog tsis yog qhov tshwm sim ntawm kev sib cuag ncaj qha ntawm lub cev. Gravitational thiab electromagnetic rog yog cov piv txwv ntawm qhov tshwm sim ntawm qhov cuam tshuam. Muaj ob lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev cuam tshuam, ntawm lub zog uas zoo li hloov qhov txav ntawm qhov system thiab qhov zoo lideformations. Lub hauv paus ntawm kev quab yuam yog Newton hauv SI system thiab phaus hauv lus Askiv.
kev sib npaug sib npaug
Static txhais tau tias cov khoom hauv nqe lus nug yog cov khoom ruaj khov. Cov txiaj ntsig ntawm txhua lub zog ua haujlwm ntawm lub cev thaum so yuav tsum sib npaug rau xoom, uas yog, cov rog sib npaug sib npaug thiab yuav tsum tsis muaj kev xav rau lub zog muaj peev xwm tig lub cev ib ncig ntawm txhua qhov axis. Cov xwm txheej no tsis muaj kev ywj pheej ntawm ib leeg, thiab lawv cov lus qhia hauv lej suav nrog qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug.
Muaj peb qhov sib npaug sib npaug, thiab yog li tsuas yog peb lub zog tsis paub yuav suav tau. Yog tias muaj ntau tshaj peb lub zog tsis paub, nws txhais tau hais tias muaj ntau cov khoom hauv cov qauv lossis lub tshuab ntau dua li qhov yuav tsum tau los txhawb qee qhov kev thauj khoom, lossis muaj kev txwv ntau tshaj qhov tsim nyog kom lub cev txav mus los.
Cov khoom siv tsis tsim nyog lossis cov kev txwv no yog hu ua redundant (piv txwv li, lub rooj nrog plaub ceg muaj ib qho redundant), thiab lub zog ntawm lub zog tsis muaj zog. Tus naj npawb ntawm qhov sib npaug muaj nyob rau hauv statics yog txwv, vim hais tias ib lub cev nruj tseem nyob rau hauv txhua yam kev mob, tsis hais cov duab thiab loj.
