Все основные понятия теоретической механики возникли в результате многовековых опытов и наблюдений над явлениями природы с последующим абстрагированием от конкретных особенностей отдельных опытов и обобщением ряда наблюдений.

 

Объектами изучения теоретической механики являются материальная точка, система материальных точек и абсолютно твердое тело.

Материальной точкой называют материальное тело, размеры которого в рассматриваемых конкретных условиях можно не учитывать. Бюро Находок. Мошенников нет - стол находок екатеринбург. В теоретической механике и тела конечных размеров рассматривают как материальные точки в тех случаях, когда в условиях данной задачи размеры тела не играют существенной роли. Например, в задаче о движении планет вокруг Солнца планеты рассматриваются как материальные точки, поскольку их размеры малы по сравнению с расстояниями от Солнца. Размеры тела не играют существенной роли при поступательном движении тела. Материальная точка обладает массой и способностью взаимодействовать с другими телами.

Системой материальных точек называется совокупность материальных точек, положения и движения которых взаимосвязаны между собой. Любой механизм служит примером механической системы.

Абсолютно твердым называется такое тело, в котором расстояния между любыми его точками при движении остаются неизменными. В природе абсолютно твердых тел нет. Все реальные тела в результате воздействий в какой-то мере изменяют свою геометрическую форму (деформируются). Но эти деформации могут быть малыми, ими можно пренебречь и считать тело абсолютно твердым. В дальнейшем для краткости абсолютно твердое тело будем называть твердым.

К числу основных понятий относится механическая сила. Состояние равновесия или движения данного тела зависит от характера его механических взаимодействий с другими телами, т.е. от тех давлений, притяжений, отталкиваний, которые данное тело испытывает в результате этих взаимодействий. Величина, являющаяся мерой механического взаимодействия и характеризующая величину и направление этого взаимодействия, называется силой. Сила - векторная величина, характеризующаяся:1)численной величиной, 2) направлением, 3) точкой приложения. Графически сила изображается направленным отрезком прямой. Длина этого отрезка (АВ на рис.1.1) выражает в выбранном масштабе модуль силы, направление отрезка соответствует направлению силы, а его начало (точка А) обычно совпадает с точкой приложения силы. Иногда удобно изображать силу так, что точкой приложения является ее конец. Прямая ДЕ, вдоль которой направлена сила, называется линией действия силы. Силу будем обозначать F, модуль силы F. Единицы силы-1 Ньютон (Н) и 1 килограмм силы (1 кгс), при этом 1кгс=9,8Н.

Все многообразие сил, встречающихся в природе и технике, можно разделить на два класса. К первому классу отнесем силы, возникающие при непосредственном соприкосновении материальных тел, а ко второму - так называемые индукционные силы или силы дальнодействия (т.е. силы взаимодействия материальных тел, находящихся на расстоянии друг от друга). К ним относятся электростатические, электромагнитные и гравитационные силы. При изучении теоретической механики нас не будет интересовать физическая природа сил, а только тот эффект, который производят действующие на материальные тела силы, независимо от их физической природы.

На материальное тело или систему тел могут действовать одновременно несколько сил. Совокупность сил, действующих на какое-либо твердое тело или точку, называют системой сил. Обозначать ее будем (F₁, F₂, F _n). Введем еще следующие определения.