Равновесие тел

Глава 7. Элементы статики

ВВЕДЕНИЕ

Мы уже знаем, что законы Ньютона позволяют узнать, какие ускорения получают тела под действием приложенных к ним сил.

Но очень часто бывает важно знать, при каких условиях тела, на которые могут действовать различные силы, не получают ускорений. О таких телах говорят, что они находятся в состоянии равновесия. В таком состоянии, в частности, находятся покоящиеся тела.

Знать условия, при которых тела находятся в покое, очень важно для практики. Это нужно знать, например, при постройке зданий, мостов, всевозможных опор, подвесов, при изготовлении машин и приборов.

Недопустимо, конечно, чтобы, например, башня телевизионного центра в Останкине (Москва), которая должна незыблемо стоять на своих опорах, могла под порывом ветра получить ускорение и сместиться с этих опор. И законы Ньютона позволяют нам выяснить, какие именно условия обеспечивают равновесие, и прежде всего состояние покоя тела.

Часть механики, в которой изучается равновесие тел, называют статикой.

Известно, что всякое тело может двигаться поступательно и, кроме того, вращаться или поворачиваться вокруг какой-нибудь оси. Понятно, что при равновесии не должно изменяться ни поступательное, ни вращательное движение тела. В частности, если требуется, чтобы тело находилось в покое, оно не должно ни двигаться поступательно, ни вращаться или поворачиваться вокруг какой-нибудь оси.

Рассмотрим условия равновесия тел для этих двух видов возможного движения по отдельности.