Абсолютно твердое тело. Материальная точка. Система отсчета.

Основные понятия и аксиомы статики

Статика

В теоретической механике различают три основных раздела: статику, кинематику и динамику. Статика изучает равновесие материальных тел, кинематика изучает геометрические параметры движения материальных тел, без учета сил действующих на тела, динамика изучает движение материальных тел в связи с действующими на них силами.

Статикой называется раздел теоретической механики, изучающий равновесие твердых тел.

В статике рассматриваются две основные задачи:

1. Замена данной системы сил, приложенных к твердому телу, другой системой сил, ей эквивалентной

2. Вывод общих условий, при которых твердое тело под действием приложенных к нему сил остается в состоянии покоя или в состоянии равномерного прямолинейного поступательного движения (условие равновесия сил, приложенных к твердому телу)

Абсолютно твердое тело – тело, расстояния между каждыми двумя точками которого остаются всегда неизменными (тело не деформируется, т.е сохраняет свою геометрическую форму)

Далее в процессе изучения динамических задач необходимо ввести понятие материальной точки. Под материальной точкой в теоретической механике понимают тело, размеры которого по всем направлениям очень малы, так что различием в движении этих точек можно пренебречь.

Любое механическое движение материальной точки или материального тела конечных размеров можно наблюдать и изучать только по отношению к какому-нибудь другому физическому телу, например по отношению к Земле. При этом положение наблюдаемого объекта относительно другого физического тела определяется в механике при помощи некоторой выбранной системы координат, неизменно связанной с этим физическим телом. Система координат, неизменно связанная с каким-нибудь физическим телом, относительно которого определяется положение данного движущегося объекта, называется системой отсчета.

Система отсчета, по отношению к которой справедливы законы классической механики называется инерциальной системой отсчета. Систему отсчета, связанную с Землей, можно с большой степенью точности считать инерциальной системой. Поэтому в статике мы всегда будем пользоваться системой отсчета, неизменно связанной с Землей. Поэтому, когда в статике мы говорим, что данное тело находится в равновесии, т.е. что под действием приложенных к нему сил тело остается в покое или движется поступательно, равномерно и прямолинейно. То здесь имеется в виду покой или движение тела по отношению к выбранной нами инерциальной системе отсчета (закон инерции), т.е. по отношению к Земле.