بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
به نام او
استاتیک و مقامت مصالح
اسلاید 2 :
استاتیک
مکانیک علمی است که تاثیر نیروها بر اجسام را بررسی میکند و مهمترین نقش را در تحلیلهاي مهندسی دارد.
مکانیک به دو قسمت اصلی تقسیم میشود: استاتیک و دینامیک. استاتیک تعادل اجسام را تحت تاثیر نیروهاي خارجی بررسی میکند. دینامیک حرکت اجسام را مورد بحث قرار میدهد. در این بخش مباحث مرتبط با استاتیک مطرح خواهد شد.
اسلاید 3 :
تعاریف اولیه
نیرو، عاملی است که میخواهد جسم را در جهت تاثیر حرکت خود به حرکت درآورد.
ذره، جسمی است که ابعاد آن ناچیز است.
جسم صلب، جسمی است که تغییر شکل آن (تحت تاثیر نیروهاي خارجی) ناچیز است.
کمیتهاي اسکالر و کمیتهاي برداري
در مکانیک دو نوع کمیت به کار میرود: کمیتهاي اسکالر و کمیتهاي برداري.
کمیتهاي اسکالر، کمیتهایی هستند که فقط با اندازه مشخص میشوند.
زمان، حجم و چگالی، از جمله کمیتهاي اسکالر هستند.
کمیتهاي برداري، کمیتهایی هستند که جهت و اندازه دارند و از قانون جمع متوازي الاضلاع پیروي میکنند.
سرعت، شتاب و نیرو از جمله کمیتهاي برداري هستند.
اسلاید 4 :
برآیند(جمع) بردارها
همانطور که گفته شد، یک بردار براي اینکه کاملا مشخص شود اندازه و جهت آن هر دو باید مشخص گردد.
جهت را نسبت به یک راستاي مرجع در نظر میگیریم.
برآیند دو بردار: براي بدست آوردن برآیند دو بردار به روش هندسی از روش متوازي الاضلاع و روش مثلث ارائه شده اند. استفاده میکنیم. روشهاي مزبور به ترتیب در شکلهاي زیر نشان داده شده است
اسلاید 5 :
تفاضل بردارها
تفاضل دو بردار: براي بدست آوردن برآیند دو بردار به روش هندسی از روش متوازي الاضلاع و روش مثلث ارائه شده اند. استفاده میکنیم. روشهاي مزبور به ترتیب در شکلهاي زیر نشان داده شده است
اسلاید 6 :
تجزیه بردارها
در تجزیه بردارها یک بردار را به مولفه هایش تجزیه میکنیم.
اسلاید 10 :
ضرب بردارها
در رابطه با بردارها دو نوع ضرب کاربرد دارد: ضرب اسکالر (ضرب نقطهاي یا داخلی) و ضرب برداري (خارجی).
ضرب داخلی: حاصلضرب داخلی دو بردار یک عدد یا اسکالر است و براي دو بردارaوb که زاویه بین آنها برابر Ѳاست از رابطه زیر بدست می آید:
ضرب خارجی: حاصلضرب خارجی دو بردار یک بردار است و اندازه بردار حاصلضرب براي دو بردارaوb که زاویه بین آنها برابرѲ است از رابطه زیر بدست می آید:
اسلاید 15 :
قوانین نیوتن
نیوتن، اولین شخصی بود که قوانین حرکت یک ذره را بیان کرد. در زیر این قوانین به صورتی که امروزه بیان میشوند، ارائه شده است:
قانون اول: اگر مجموع برداري نیروهاي وارد بر یک ذره صفر باشد، آن ذره ساکن می ماند، یا با سرعت یکنواخت در امتداد یک خط راست حرکت میکند.
قانون دوم: شتاب حرکت یک ذره متحرك، با مجوع برداري نیروهاي وارد بر آن ذره متناسب است. براي یک ذره به جرمm این قانون را به صورت زیر میتوان نوشت: ، F = ma
در این رابطه شتاب ذره aاست. و مجموع برداري نیروهاي وارد بر ذره F ،
قانون سوم: نیروهاي کنش-واکنش بین اجسام بر هم کنشی، در خلاف جهت هم بوده و داراي اندازه و امتداد یکسان هستند.
اسلاید 16 :
قانون جاذبه عمومی نیوتن
طبق این قانون هرگاه دو ذره در فاصله معینی از یکدیگر قرار داشته باشند، بر همدیگر نیرویی وارد میکنند که متناسب با جرم آنهاست و با فاصله آنها از یکدیگر، نسبت عکس دارد.
اسلاید 17 :
نیرو
همانطور که در بخشهاي قبلی نیز اشاره شد، نیرو را به صورت تاثیر یک جسم بر جسم دیگر و یا کنشی که میخواهد جسمی را با شتاب به حرکت در آورد، تعریف کرد. نیرو یک کمیت برداري است (اندازه و جهت دارد).
لذا نیروها طبق قانون جمع متوازي الاضلاع ترکیب میشوند.
در رابطه با نیروهاي وارد بر اجسام صلب، اصل انتقال
پذیري صادق است. طبق این اصل، نیروي خارجی
وارد بر یک جسم صلب را، با حفظ اندازه و جهت آن،
میتوان در امتداد خط اثرش جا به جا کرد، بدون اینکه
تاثیر خالص آن تغییر کند. به عبارت دیگر، در مکانیک جسم صلب، نیرو را به صورت بردار لغزان میتوان در نظر گرفت.
نیروها به دو گروه تقسیم میشوند: نیروهاي تماسی و نیروهاي حجمی. نیروهاي تماسی بر اثر تماس مستقیم به وجود میآید، مانند نیرویی که از تکیه گاه یک جسم بر آن وارد میشود. نیروي حجمی بر اثر یک میدان نیرو (مانند میدان گرانشی) به وجود میآید.
