Глава III. СТАТИКА

§ 69. Задачи статики.

Мы знаем, что всякое тело под влиянием сил, действующих со стороны других тел, вообще говоря, испытывает ускорение; в частности, покоившееся тело приходит в движение. Однако в некоторых случаях тело, находящееся под действием нескольких сил, все же может оставаться в покое. Так, мы видели (§ 35), что если на покоящееся тело действуют одновременно две силы, равные по модулю и направленные по одной прямой в противоположные стороны, то тело не испытывает ускорений и может оставаться в покое. В других случаях условия покоя тела при действии на него сил оказываются более сложными. Изучение этих условий, т. е. условий равновесия тел (или, иначе, условий равновесия сил), и составляет задачу статики.

Рис. 94. Чтобы груз поднимался, сила  должна быть больше силы тяжести , действующей на груз

Таким образом, статика, прежде всего, позволяет определить условия равновесия всех разнообразнейших сооружений, которые мы создаем: зданий, мостов, арок, подъемных кранов и т. д. Но этим не исчерпывается практическое значение статики. Статика позволяет дать ответ и на некоторые вопросы, касающиеся движения тел. Пусть, например, на конце веревки, перекинутой через блок, висит груз, на который действует сила тяжести  (рис. 94). Пользуясь методами статики, мы можем определить силу , с которой нужно действовать на другой конец веревки, чтобы груз находился в покое,— эта сила должна быть равна силе тяжести . Но этот ответ содержит в себе нечто большее, чем условия равновесия груза. Он дает указание на то, что нужно сделать, чтобы груз поднимался вверх: для этого достаточно приложить к другому концу веревки силу, немного большую силы . Следовательно, статика дает указания не только об условиях равновесия тел, но и о том, в каком направлении возникнет движение, если равновесие сил нарушено определенным образом.

Статика с самого начала развивалась как раздел механики, который давал ответы на простейшие вопросы, касающиеся не только равновесия, но и движения тел. Уже в древности возникали вопросы, связанные с применением различных механических приспособлений (рычага, блока и т. д.) для поднятия и передвижения грузов. Поэтому строителей и в те времена интересовали не только условия равновесия груза, но и условия, при которых груз двигался бы в определенном направлении, например поднимался. И статика имела практическое значение для инженера древности главным образом потому, что она была в состоянии ответить на этот вопрос. Правда, статика ничего не может сказать о том, как быстро будет подниматься груз. Но вопрос о скорости движения для инженера древности не играл существенной роли. Только гораздо позднее, когда стали интересоваться вопросами производительности машин (§ 108), задача о скорости движения различных механизмов приобрела практический интерес и статика стала недостаточной для удовлетворения запросов практики.