Ntu ntawm physics uas kawm lub cev ntawm so los ntawm qhov pom ntawm kev siv tshuab yog hu ua statics. Cov ntsiab lus tseem ceeb ntawm statics yog kev nkag siab txog qhov sib npaug ntawm lub cev hauv lub cev thiab lub peev xwm los siv cov xwm txheej no los daws cov teeb meem tshwm sim.
Kev ua rog
Qhov ua rau kev sib hloov, kev hloov pauv hloov lossis kev txav ntawm lub cev nrog cov kab nkhaus yog qhov kev ua ntawm lub zog sab nraud uas tsis yog xoom ntawm lub cev. Nyob rau hauv physics, ib tug quab yuam yog ib tug kom muaj nuj nqis uas, ua rau lub cev, muaj peev xwm muab nws acceleration, uas yog, hloov tus nqi ntawm lub zog. Qhov txiaj ntsig no tau kawm txij li lub sijhawm qub, txawm li cas los xij, cov kev cai ntawm statics thiab dynamics thaum kawg tau coj mus rau hauv ib qho kev sib koom ua ke ntawm lub cev txoj kev xav tsuas yog nrog lub sijhawm tshiab. Lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev txhim kho cov tshuab ntawm kev txav tau ua los ntawm kev ua haujlwm ntawm Isaac Newton, tom qab uas lub zog ntawm lub zog tam sim no hu ua Newton.
Thaum xav txog qhov sib npaug ntawm lub cev hauv physics, nws yog ib qho tseem ceeb kom paub ntau yam tsis muaj zog ntawm kev ua yeeb yam. Cov no suav nrog cov hauv qab no:
- kev taw qhia kev ua;
- tus nqi tiag;
- application point;
- angle nruab nrab ntawm qhov kev txiav txim siab thiab lwm yam quab yuam siv rau qhov system.
Kev sib xyaw ua ke ntawm cov ntsuas saum toj no tso cai rau koj los hais tsis meej txog seb lub kaw lus puas yuav txav los yog so.
thawj qhov sib npaug ntawm qhov system
Thaum twg yuav lub cev nruj tsis txav mus rau hauv qhov chaw? Lo lus teb rau lo lus nug no yuav paub meej yog tias peb nco qab Newton txoj cai thib ob. Raws li nws, lub kaw lus yuav tsis ua kev txhais lus txav yog tias thiab tsuas yog cov lej ntawm cov quab yuam sab nraud rau lub cev yog sib npaug rau xoom. Ntawd yog, thawj qhov sib npaug ntawm cov khoom ua lej zoo li no:
∑i=1Fi¯=0.
Ntawm no yog tus naj npawb ntawm cov rog sab nraud hauv lub cev. Cov lus hais saum toj no suav tias yog vector summation ntawm rog.
Cia peb xav txog ib rooj plaub yooj yim. Cia peb xav tias ob lub zog ntawm tib lub zog ua haujlwm ntawm lub cev, tab sis tau coj mus rau qhov sib txawv. Yog li ntawd, ib tug ntawm lawv yuav nyiam muab acceleration rau lub cev raws li cov kev coj zoo ntawm ib tug arbitrarily xaiv axis, thiab lwm yam - raws li qhov tsis zoo. Qhov tshwm sim ntawm lawv qhov kev ua yuav yog lub cev ntawm so. Lub vector sum ntawm ob lub zog no yuav yog xoom. Nyob rau hauv kev ncaj ncees, peb nco ntsoov tias cov piv txwv piav qhia yuav ua rau cov tsos ntawm tensile stresses nyob rau hauv lub cev, tab sis qhov tseeb no tsis siv rau lub ntsiab lus ntawm tsab xov xwm.
txhawm rau pab txhawb kev txheeb xyuas qhov sib npaug ntawm lub cev, koj tuaj yeem siv cov duab geometric ntawm txhua lub zog hauv lub cev. Yog tias lawv cov vectors tau npaj kom txhua lub zog tom ntej pib los ntawm qhov kawg ntawm qhov dhau los,ces qhov kev sib npaug ntawm kev sau ntawv yuav ua tiav thaum qhov pib ntawm thawj lub zog coincides nrog qhov kawg ntawm qhov kawg. Geometrically, qhov no zoo li lub voj kaw ntawm lub zog vectors.
Moment of force
Ua ntej yuav mus rau qhov kev piav qhia ntawm qhov sib npaug tom ntej rau lub cev nruj, nws yog qhov tsim nyog los qhia txog lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm lub cev ntawm statics - lub sijhawm ntawm lub zog. Hauv cov ntsiab lus yooj yim, tus nqi scalar ntawm lub sijhawm ntawm lub zog yog cov khoom ntawm lub modulus ntawm lub zog nws tus kheej thiab lub vojvoog vector los ntawm axis ntawm kev sib hloov mus rau qhov chaw ntawm kev siv lub zog. Hauv lwm lo lus, nws ua rau kev txiav txim siab rau lub sijhawm ntawm kev quab yuam tsuas yog txheeb ze rau qee qhov kev sib hloov ntawm qhov system. Daim ntawv qhia lej ntawm kev sau lub sijhawm ntawm lub zog zoo li no:
M=Fd.
Dab caj npab nyob qhov twg.
Los ntawm cov lus sau tseg nws ua raws li yog tias lub zog F raug siv rau txhua qhov chaw ntawm lub axis ntawm kev sib hloov ntawm txhua lub kaum sab xis rau nws, ces nws lub sijhawm ntawm lub zog yuav sib npaug rau xoom.
Lub ntsiab lus ntawm lub cev ntawm qhov ntau M yog nyob rau hauv lub peev xwm ntawm F yuam kom tig. Qhov peev xwm no nce ntxiv raws li qhov kev ncua deb ntawm qhov taw tes ntawm kev siv lub zog thiab lub axis ntawm kev sib hloov nce.
thib ob equilibrium mob rau lub system
Raws li koj tuaj yeem twv, qhov xwm txheej thib ob rau qhov sib npaug ntawm lub cev yog txuas nrog lub sijhawm ntawm lub zog. Ua ntej, peb muab cov qauv lej sib raug, thiab tom qab ntawd peb yuav txheeb xyuas nws kom ntxaws. Yog li, cov xwm txheej rau qhov tsis muaj kev sib hloov hauv qhov system tau sau raws li hauv qab no:
∑i=1Mi=0.
Qhov ntawd yog qhov suav ntawm lub sijhawm ntawm txhua tusrog yuav tsum yog xoom txog txhua axis ntawm kev sib hloov nyob rau hauv lub system.
Lub sijhawm quab yuam yog vector kom muaj nuj nqis, txawm li cas los xij, txhawm rau txiav txim siab qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug, nws yog ib qho tseem ceeb kom paub tsuas yog lub cim ntawm lub sijhawm no Mi. Nws yuav tsum nco ntsoov tias yog tias lub zog tig mus rau ntawm lub moos, ces nws tsim lub sijhawm tsis zoo. Ntawm qhov tsis sib xws, kev sib hloov tawm tsam qhov kev taw qhia ntawm xub xub ua rau pom lub sijhawm zoo Mi.
Txoj kev txiav txim siab qhov sib npaug ntawm qhov system
Ob qho xwm txheej rau kev sib npaug ntawm lub cev tau muab rau saum toj no. Pom tseeb, txhawm rau kom lub cev tsis txav thiab so, ob qho tib si yuav tsum tau ua tiav ib txhij.
Thaum daws cov teeb meem sib npaug, ib tus yuav tsum xav txog qhov txheej txheem sau ob qhov sib npaug. Txoj kev daws teeb meem no yuav muab cov lus teb rau txhua qhov teeb meem hauv statics.
Qee zaum thawj tus mob, xav txog qhov tsis muaj kev txhais lus, tej zaum yuav tsis muab cov ntaub ntawv tseem ceeb, ces qhov kev daws teeb meem raug txo qis rau kev tshuaj xyuas lub sijhawm tam sim no.
Thaum xav txog cov teeb meem ntawm statics ntawm cov xwm txheej ntawm kev sib npaug ntawm lub cev, qhov nruab nrab ntawm lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub cev ua lub luag haujlwm tseem ceeb, vim tias nws yog los ntawm nws qhov axis ntawm kev sib hloov. Yog tias qhov sib npaug ntawm lub sijhawm ntawm lub zog txheeb ze rau qhov chaw ntawm lub ntiajteb txawj nqus yog sib npaug rau xoom, ces qhov kev sib hloov ntawm lub system yuav tsis raug pom.
Piv txwv kev daws teeb meem
Nws paub tias ob qhov hnyav tau muab tso rau ntawm qhov kawg ntawm lub rooj tsav xwm tsis hnyav. Qhov hnyav ntawm qhov hnyav yog ob npaug ntau npaum li qhov hnyav ntawm sab laug. Nws yog ib qho tsim nyog los txiav txim siab txoj haujlwm ntawm kev txhawb nqa hauv qab lub rooj tsavxwm, uas qhov system no yuav nyob hauvbalance.
Tsim qhov ntev ntawm lub rooj tsavxwm nrog tsab ntawv l, thiab qhov kev ncua deb ntawm nws sab laug kawg rau kev txhawb nqa - nrog tsab ntawv x. Nws yog qhov tseeb tias qhov system no tsis muaj kev hloov pauv lus, yog li thawj qhov xwm txheej tsis tas yuav siv los daws qhov teeb meem.
Qhov hnyav ntawm txhua lub nra tsim ib lub sijhawm ntawm kev quab yuam ntawm kev txhawb nqa, thiab ob lub sijhawm muaj qhov sib txawv. Hauv qhov cim peb tau xaiv, qhov sib npaug thib ob yuav zoo li:
P1x=P2(L-x).
Ntawm no P1 thiab P2 yog qhov hnyav ntawm sab laug thiab sab xis, raws li. Faib los ntawm P1ob qho tib si ntawm qhov sib npaug, thiab siv cov xwm txheej ntawm qhov teeb meem, peb tau txais:
x=P2/P1(L-x)=>
x=2L - 2x=>
x=2/3L.
Yog li lub kaw lus sib npaug, kev txhawb nqa yuav tsum nyob 2/3 ntawm qhov ntev ntawm lub rooj tsavxwm los ntawm nws sab laug kawg (1/3 ntawm sab xis kawg).
