Statika: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nadopunio Statika |
|||
Redak 1:
{{Klasična mehanika}}
'''Statika''' proučava uvjete ravnoteže materijalnih tijela na koja djeluju [[sila|sile]] i zakone pretvorbe sustava sila što djeluju na kruta tijela. Pod '''statičkom ravnotežom''' tijela podrazumijeva se njegovo stanje mirovanja s obzirom na određeni referentni sustav. Ako je to inercijski ([[ubrzanje]]) sustav, ravnoteža je '''apsolutna''', u protivnom '''relativna'''. U tehničkim problemima u većini slučajeva za inercijski sustav, referentni sustav može se uzeti sustav vezan za [[Zemlja|Zemlju]]. Ako se tijelo djelovanjem sila giba [[Jednoliko pravocrtno gibanje|pravocrtno i jednolikom brzinom]] ([[brzina|v]] = konstantna), tijelo je u '''dinamičkoj ravnoteži'''. Tada za tijelo vrijedi [[Newtonovi zakoni gibanja|prvi Newtonov zakon]] ('''zakon inercije'''), može se reći da se tijelo ponaša kao da na njega ne djeluje nikakva sila. Stanje mirovanja se podrazumijeva kada je [[brzina]] sustava jednaka nuli (v = 0).▼
'''Statika''' (prema [[Grčki jezik|grčkom]] ''στατιϰὴ [τέχνη]'': znanost o ravnoteži, od ''στατιϰός'': koji zaustavlja) je grana [[mehanika|mehanike]] koja proučava skupove [[sila]] i [[Ravnoteža (mehanika)|ravnotežu tijela]] na koja te sile djeluju. Ravnotežu [[fluid]]a proučavaju aerostatika i hidrostatika ([[mehanika fluida]]).
U statici [[Krutine|krutih tijela]] osnovne su veličine [[sila]], [[moment sile]] i [[spreg sila]]. Teorijski dio statike bavi se metodama sastavljanja i rastavljanja sila i redukcijom skupa sila na jednu silu ([[rezultanta]]) i jedan moment (spreg). U posebnom slučaju, svaka od tih dviju veličina može biti jednaka nuli ili obje mogu biti jednake nuli. Ako su obje veličine jednake nuli, tijelo je u ravnoteži, koja se u statici posebno proučava postavljanjem uvjetâ ravnoteže, iz kojih, ovisno o skupu sila, slijedi strogo određen broj [[Jednadžba|jednadžbi]] ravnoteže. U tim se jednadžbama pojavljuju, osim [[geometrija|geometrijskih]] veličina, poznate (zadane) sile koje djeluju na tijelo (opterećenje) i [[Newtonovi zakoni gibanja|reaktivne sile]] kojima [[Oslonac|oslonci]] djeluju na [[Tijelo (fizika)|tijelo]] (reakcije veza) i koje su u pravilu nepoznate. Ako broj nepoznanica odgovara broju postavljenih jednadžbi, zadatak je statički određen i nepoznanice se mogu odrediti metodama statike krutih tijela. U protivnom ([[Statička neodređenost|statički neodređeni]] zadatci), trebaju se primijeniti dopunske jednadžbe mehanike čvrstih tijela. Primijenjena statika prouča veze tijela s okolinom (oslonci, zglobovi, uklještenja) ravnoteža ravnih, zakrivljenih, okvirnih i rešetkastih [[nosač]]a i druge složene sustave krutih tijela. Proučavaju se i sile [[trenje|trenja]] između dvaju tijela, kada se može pretpostaviti da vrijedi [[Charles-Augustin de Coulomb|Coulombov]] zakon trenja. <ref> '''statika''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=57891], "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
▲
== Povijest statike ==
Line 9 ⟶ 14:
== Podjela statike ==
[[Datoteka:Beam in static equilibrium2.svg|mini|250px|desno|Primjer jedne [[Greda (
[[Datoteka:Prvo pravilo statike.jpg|mini|250px|desno|'''Prvo pravilo statike''': dio [[dimnjak]]a može biti u ravnoteži (mirovanju) samo ako su [[Gravitacija|sila težine]] i sila u [[uže]]tu jednakog iznosa (<math>\scriptstyle \vec T</math> = <math>\scriptstyle \vec F</math>), ako imaju zajednički pravac djelovanja, a suprotan smjer.]]
Prema načinu i metodama proučavanja uvjeta ravnoteže, razlikuju se [[geometrija|geometrijska]] i [[Formalna gramatika|analitička statika]] krutih tijela. Geometrijska statika proučava metode svođenja zadanog sustava sila na jednostavniji oblik i uvjeti ravnoteže zadanog sustava sila. Kako je sila koja djeluje na kruto tijelo klizeći [[vektor]], mogu se pri tome upotrijebiti metode vektorske algebre. Zbog toga razmatranja u tom dijelu statike imaju geometrijska obilježja, pa se taj dio statike naziva još i '''geometrijom sila'''.
Line 16 ⟶ 21:
Prema agregatnom stanju tijela razlikuje se '''statika čvrstih tijela''' (ili samo statika), '''statika tekućina''' ([[hidrostatika]]) i '''statika plinovitih tijela''' ([[aerostatika]]). Statika čvrstih tijela dijeli se dalje na '''statiku krutih''' (stereostatika) i '''statiku elastičnih tijela''' (elastostatika, statika deformabilnih tijela, [[nauka o čvrstoći]] ili otpornost materijala). U posljednje vrijeme razvija se i '''statika plastičnih tijela''' (plastostatika).
== Ravnoteža ==
{{Glavni|Ravnoteža (mehanika)}}
[[datoteka:stabilni rovnovazna poloha.svg|mini|desno|250px| Stabilna ravnoteža.]]
[[datoteka:vratka rovnovazna poloha.svg|mini|desno|250px| Labilna ravnoteža.]]
[[datoteka:volna rovnovazna poloha.svg|mini|250px| Indiferentna ravnoteža.]]
'''Ravnoteža''' je stanje odnosno odnos u kojem su sve [[Sila|sile]] koje djeluju na nešto (neki predmet ili sustav) međusobno neutralizirane, u potpunosti ili u mjeri takvoj da se promatrani objekt ne pomiče unutar referentnog sustava. U [[mehanika|mehanici]] materijalna je točka u ravnoteži ako je [[vektor]]ski zbroj [[sila]] koje djeluju na tu točku jednak nuli. Kruto je tijelo u ravnoteži ako je [[rezultanta|vektorski zbroj svih sila]] koje na nj djeluju jednak nuli i ako je algebarski zbroj svih [[Moment sile|momenata sila]], s obzirom na svaku od tri bilo koje međusobno okomite osi, jednak nuli. Obično razlikujemo tri vrste ravnoteže ovisno o tome je li [[potencijalna energija]] promatranog sustava minimalna, maksimalna ili pak konstantnoga iznosa (''vidi slike''):
* stabilna ravnoteža - potencijalna energija promatranog sustava minimalna
* labilna ravnoteža - potencijalna energija promatranog sustava je maksimalna
* indiferentna
Kada se sustav izvede iz stabilne ravnoteže, on ponovno sam od sebe prelazi u prijašnje stanje; ako se pomakne iz stanja labilne ravnoteže, prijeći će u stanje stabilne ravnoteže, dok će u slučaju indiferentne ravnoteže ostati u onome stanju u koje se dovede. <ref> '''ravnoteža''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=52003] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>
== Statički pojam sile ==
| |||