Элементы статики
Назад Вперед.
Условия равновесия тел
Статикой называется раздел механики, изучающий условия равновесия тел.
Из второго закона Ньютона следует, что если геометрическая сумма всех внешних сил, приложенных к телу, равна нулю, то тело находится в состоянии покоя или совершает равномерное прямолинейное движение. В этом случае принято говорить, что силы, приложенные к телу, уравновешивают друг друга. При вычислении равнодействующей все силы, действующие на тело, можно прикладывать к центру масс.
Чтобы невращающееся тело находилось в равновесии, необходимо, чтобы равнодействующая всех сил, приложенных к телу, была равна нулю.
Рисунок 1.14.1.
Равновесие твердого тела под действием трех сил. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке C
На рис. 1.14.1 дан пример равновесия твердого тела под действием трех сил. Точка пересечения O линий действия сил и не совпадает с точкой приложения силы тяжести (центр масс C), но при равновесии эти точки обязательно находятся на одной вертикали. При вычислении равнодействующей все силы приводятся к одной точке.
Если тело может вращаться относительно некоторой оси, то для его равновесия недостаточно равенства нулю равнодействующей всех сил.
Вращающее действие силы зависит не только от ее величины, но и от расстояния между линией действия силы и осью вращения.
Длина перпендикуляра, проведенного от оси вращения до линии действия силы, называется плечом силы.
Произведение модуля силы на плечо d называется моментом силы M. Положительными считаются моменты тех сил, которые стремятся повернуть тело против часовой стрелки
Если не учитывать переходных процессов, схема собой представляет делитель напряжения, где в верхнем плече находится сопротивление номиналом 200 Ом, а нижнее плечо - сопротивление 50 Ом,эквивалентное параллельно соединенным сопротивлениям номиналов по 100 Ом.
По завершении процесса заряда ток через конденсатор не идет, дальнейшего влияния на цепь не оказывает.
Напряжение на нем
U(с) = q/C = 2,2/10 = 2,2 В
Точно такое же напряжение на сопротивлениях 100 Ом, а значит через каждое течет ток
I1 = I2 = U/R1 = 2,2/100 = 0,022 A
Через сопротивление 200 Ом течет суммарный ток
I = I1 +I2 = 0,022 + 0,022 = 0,044 A
Падение напряжения на нем
U = I*R3 = 0,044*200 = 8,8 В
ЭДС равна
Е = U + U(c) = 8,8 +2,2 = 11 В