Билет 4

1. Предмет і метод теоретичної механіки.

Теоретичну механіку поділяють на 3 розділи «Статика», «Кінематика», «Динаміка».

В «статиці» вивчається правила додавання сил і умови рівноваги твердих тіл.

В «кінематиці» вивчається рух тіл лише з геометричного боку, незалежно від діючих сил на ці тіла.

В «динаміці» вивчаються залежності між рухом матеріальних тіл і діючими на них силами.

40. Робота сталої сили на прямолінійному русі.

Визначимо роботу для випадку, коли діюча сила постійна за величиною і напрямком, а точка її докладання переміщається по прямолінійній траєкторії. Розглянемо матеріальну точку С, до якої прикладена постійна за значенням і напрямком сила F.

За деякий проміжок часу t точка С перемістилася в положення С1 по прямолінійній траєкторії на відстань s.

Робота W постійної сили F при прямолінійному русі точки її застосування дорівнює добутку модуля сили F на відстань s і на косинус кута між напрямком сили і напрямом переміщення, тобто

W=F•S•cosα

Кут α між напрямком сили і напрямом руху може змінюватися в межах від 0 до 180 °. При α < 90 ° робота позитивна, при α > 90 ° - від'ємна, при α = 90 ° W = 0 (робота дорівнює нулю).

Якщо cила складає з напрямком руху гострий кут, вона називається рушійною силою, її робота завжди позитивна. Якщо кут між напрямками сили і переміщення тупий, сила чинить опір руху, здійснює негативну роботу і носить назву сили опору. Прикладами сил опору можуть служити сили різання, тертя, опору повітря й інші, які завжди спрямовані в бік, протилежний руху.

Коли α = 0, тобто коли напрямок сили співпадає з напрямком швидкості, W = Fs, так як cosα = 1. Добуток F cosα є проекція сили F на напрямок руху матеріальної точки. Отже, роботу сили можна визначити як добуток переміщення s і проекції сили F на напрямок руху точки.

За одиницю роботи в Міжнародній системі одиниць (СІ) прийнятий джоуль (Дж), рівний роботі сили в один ньютон (Н) на співпадаючому з нею за напрямком руху довжиною в один метр (м):.