2. Вибір варіанту, рекомендації до виконання і вимоги до оформлення робіт

Розрахунково-графічні роботи складаються із завдань, які виконуються згідно встановленому викладачем переліку й отриманого варіанта вихідних даних.

Варіанти завдань являють собою ряд послідовних двозначних чисел від 00 до 99. Для кожного студента номер варіанта призначається викладачем особисто.

Умова завдання складається із загальної для всіх варіантів текстової частини, а також персональної частини - рисунка (перша цифра варіанта) і рядка даних (друга цифра варіанта). Відповідно до цього, завдання містять 10 рисунків (схем) і таблиці з 10-ма рядками числових значень вихідних параметрів. Користуючись цими даними й отриманим від викладача варіантом завдань, студент вибирає умови своїх задач самостійно. Так, наприклад, варіант завдання 47 відповідає рисунку з номером 4 і рядку даних з номером 7; або варіант 08 – рисунку з номером 0 і рядку даних з номером 8.

Перед виконанням кожного завдання варто вивчити теоретичний матеріал, що рекомендується посиланнями, а також уважно прочитати методичні вказівки до розв’язування задачі. Приклад виконання завдання показує й пояснює спосіб його розв’язування. Він також може розглядатися як зразок оформлення роботи.

На обкладинці всієї роботи вказуються назва вищого навчального закладу, учбової кафедри, найменування навчальної дисципліни, група, прізвище студента, прізвище викладача, а також варіант і повний перелік завдань, що входять до РГР.

Завдання виконуються на аркушах формату А4 з однієї сторони листа. Кожне наступне завдання починається з нової сторінки.

Виконане завдання повинне містити наступні обов’язкові компоненти.

1. Назва й шифр завдання.

2. Текстова умова задачі, рисунок, коротка умова (що дано, що треба визначити). Рисунки виконуються з врахуванням конкретного варіанта (з позначенням кутів, сил, тіл і т.д., що відповідають даному варіантові , зайві компоненти – не показувати).

3. Слово «Розв'язування», після чого викладається докладний розв'язок задачі з використанням усіх необхідних креслень і математичних розрахунків. Креслення повинні бути акуратними і зрозумілими. Обов'язковими є короткі текстові пояснення й посилання на теореми, які були використані при розв'язуванні.

4. Слово «Відповідь», після чого додаються чисельні значення знайдених величин та необхідний коментар.

Роботи, що не відповідають приведеним вимогам, не перевіряються й повертаються для переоформлення.

Перевірені роботи повертаються студентові для виправлення помилок і підготовки до захисту (співбесіди з викладачем).

Робота вважається зарахованою, якщо вона здобула позитивну рецензію і була захищена студентом в очній співбесіді.

3. Статика Основні поняття

Статика– це розділ теоретичної механіки, в якому вивчаються методи перетворення систем сил в еквівалентні та встановлюються умови рівноваги різних систем сил, що прикладені до об'єкту.

Основні задачі статики:

• перетворення систем сил в системи що їм еквівалентні, більш прості;

• отримання умов рівноваги різних систем сил.

Об'єктомвивчення статики найчастіше є абсолютно тверде невільне тіло, що знаходиться в рівновазі.

Абсолютно тверде тіло– тіло, що не змінює розміри або форму під дією будь-яких прикладених до нього сил.

Вільне тіло – тіло, яке може рухатися в будь-якому напрямку в просторі.

Невільне тіло– тіло, рух якого в просторі обмежений іншими тілами.

В'язь– тіло, яке обмежує рух даного тіла.

Сила– векторна міра взаємодії між тілами. Вона характеризується модулем, точкою прикладення, лінією дії та напрямком.

Система сил– сукупність сил, що прикладені до об’єкту.

Еквівалентні системи сил– системи сил, які мають однакову дію на об’єкт.

Зрівноважена система сил– система сил, яка не викликає ніякої дії, тобто еквівалентна нулеві.

Алгебраїчним моментом сили відносно точки називається взятий з відповідним знаком добуток модуля сили на її плече (відстань між точкою та лінією дії сили, яка виміряється вздовж перпендикуляру до неї). Знак “+” береться в тому випадку, коли з боку спостерігача видно, що сила намагається повернути тіло проти руху годинникової стрілки. В протилежному випадку береться знак “-” .

Векторний момент сили відносно точки– це вектор, прикладений в цій точці, перпендикулярний до площини, котра проходить через силу і точку, і напрямлений в бік, звідки видно, що сила намагається повернути тіло проти руху годинникової стрілки.

Пара сил– система двох рівних за величиною і протилежно напрямлених сил, лінії дії яких паралельні.

Момент сили відносно осі – це алгебраїчна величина, що дорівнює алгебраїчному моменту проекції сили на площину, перпендикулярну до осі , відносно точки перетину осі з площиною.

Реакція в'язі– сила, з якою в'язь діє на невільне тіло. Вона спрямована протилежно до того напрямку , в якому в'язь перешкоджає рухові тіла (табл.С0).

Найбільш важливими задачами статики є задачі, в яких знаходять реакції в'язей. Це має практичне значення, бо ми тим самим визначаємо (згідно із законом рівності дії та протидії) сили тиску на в'язь, тобто отримуємо вихідні дані для розрахунку міцності в'язей чи інших частин конструкції.

Аксіома в'язей– рух (рівновага) системи не зміниться, якщо відкинути в'язі, які накладені на систему і замінити їх дію відповідними реакціями.

При розв'язуванні задач статики необхідно невільне тіло зробити вільним, замінивши в'язі силами їх реакцій. Заміна здійснюється згідно табл.С0.

Алгоритм розв’язування задач на рівновагу

1. За об'єкт вивчення вибрати точку чи тіло, до якого прикладена хоча б одна відома сила, а в'язі є ті, реакції яких треба визначити.

2. До вибраного об'єкта прикласти задані, діючи на нього, сили.

3. Скориставшись аксіомою в'язей, відкинути в'язі і замінити їх реакціями. Показати окремий рисунок вільного тіла з реакціями відкинутих в'язей.

4. Провести аналіз виду системи сил і впевнитись в тому, що задача є статично визначеною. (Статично визначеною називають задачу, в якій кількість невідомих не більша ніж кількість рівнянь рівноваги).

5. Вибрати прямокутну систему координат так, щоб хоча б одна з невідомих не давала проекції одну з осей .

6. Скласти рівняння рівноваги системи сил, що діють на вільне тіло (пункт 3) в залежності від виду системи сил.

7. Розв'язати систему рівнянь та обчислити невідомі величини.

8. Проаналізувати отриманий розв'язок, зробити перевірку і записати відповідь.