2.STATIKA V ROVINĚ – 2.1 SÍLA, JEJÍ URČENÍ A ÚČINKY 2 Název školy
Střední odborná škola a Gymnázium Staré Město
Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.1007
Autor
Ing. Zuzana Kučerová
Název šablony
III/2 – Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT
Název DUMu
2.Statika v rovině – 2.1 Síla, její určení a účinky 2
Stupeň a typ vzdělávání
Střední odborné
Vzdělávací oblast
Technická
Vzdělávací obor
Stavebnictví
Tematický okruh
Stavební mechanika
Druh učebního materiálu
Výukový materiál
Cílová skupina
Žák,
15-16 let
Anotace
Síla, její určení, účinky síly
Vybavení, pomůcky
Sešit, psací potřeby
Klíčová slova
Síla, účinek pohybový, účinek deformační, deformace, dokonale tuhé těleso a deska
Datum
07/2013
www.zlinskedumy.cz
2. STATIKA V ROVINĚ – SÍLA JEJÍ URČENÍ, ÚČINKY ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA: a)
POHYBOVÝ
Účinkem síly se dokonale tuhé těleso (DTT = nedeformované) začne pohybovat ve směru síly, jde o pohybový účinek síly.
Působí-li na DTT větší počet sil = soustava sil, lze výsledný pohybový účinek soustavy sil nahradit pohybovým účinkem jediné síly = výslednice soustavy sil.
ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA: POHYBOVÝ
SÍLY:
ÚČINEK PŘI PŮSOBENÍ JEDNÉ
ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA: POHYBOVÝ
ÚČINEK PŘI PŮSOBENÍ VÍCE SIL:
STATIKA V ROVINĚ - ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA: a)
POHYBOVÝ
Pohybový
účinek síly na DTT se nemění, posuneme-li působiště síly na jejím určovacím paprsku do kteréhokoliv bodu, který je v pevné souvislosti s tímto tělesem. Příklad viz dříve: Je jedno jestli sáňky po sněhu tlačím nebo táhnu stejným směrem. Výsledek je stejný, pohybuji se směrem, kterým chci.
STATIKA V ROVINĚ - ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA: b)
DEFORMAČNÍ (PŘETVÁRNÝ)
Stavební kce (zjednodušeně tuhá tělesa = TT) bývají v klidu = nepohybují se (jsou v rovnováze).
Znamená to, že síly, které na ně působí jsou také v rovnováze = rovnovážné soustavy sil.
Ronovážná soustava sil = taková soustava sil, která nemá výslednici, její výslednice je nulová.
Působí-li na TT síly rovnovážné soustavy, může se to projevit pouze přetvárným = deformačním účinkem. (Přetvoření = deformace = průhyby nosníků, zkrácení sloupů, prodloužení táhel a závěsů, …).
STATIKA V ROVINĚ - ÚČINEK SIL NA TUHÁ TĚLESA:
Je-li těleso dokonale tuhé = nedeformovatelné = deformační účinek sil je nulový. Statika se zabývá se pouze dokonale tuhými tělesy = DTT. Ve STATICE budeme pracovat pouze s DOKONALE TUHÝMI TĚLESY (DTT)!
STATIKA V ROVINĚ – PROSTOR A PLOCHA
Stavební kce jsou většinou zatíženy prostorovými soustavami sil. (Jde o prostorové konstrukce a prostorové působení sil).
Prostorové soustavy sil možno při řešení většinou zjednodušit. Nahradíme je soustavou rovinnou, což platí hlavně při řešení jednotlivých prvků = dílců stavební kce (trám, deska, sloup…). Nahradíme 3D obraz 2D obrazem.
STATIKA V ROVINĚ – PROSTOR A PLOCHA Nahradíme-li
3D obraz 2D obrazem, pak:
1.U
tvarově symetrických kcí se symetrickým zatížením nemá třetí rozměr při vyšetřování kce žádný vliv. 2.Pak
můžeme prostorově tuhé těleso (TT, DTT) nahradit tzv. TUHOU DESKOU (TD, DTD).
STATIKA V ROVINĚ – PROSTOR A PLOCHA Nahradíme 3D obraz 2D obrazem.
PROSTOR = 3D
PLOCHA = 2D
STATIKA V ROVINĚ – PROSTOR A PLOCHA, SHRNUTÍ
Tuhá deska (TD) si zachovává hmotnost tuhého tělesa.
Má nulovou tloušťku a její pohyb se děje pouze v rovině myšleného symetrického řezu.
SHRNUTÍ: Účinek sil na tuhá tělesa: a)
Pohybový
b)
Deformační (je-li těleso dokonale tuhé - deformace je nulová = statika).
STATIKA V ROVINĚ – SHRNUTÍ
SHRNUTÍ: Soustavy sil = více sil působících na jedno tuhé těleso:
Nerovnovážné – výslednice není nula, těleso není v klidu. Vzniká pohybový účinek, ale soustavy mohou mít i přetvárný účinek.
Rovnovážné – výslednice je nulová, těleso je v klidu. Výsledný účinek je pouze přetvárný = nauka o pružnosti a pevnosti.
STATIKA V ROVINĚ – SHRNUTÍ
My budeme ve sme řešit rovinné soustavy sil, které budou: Nerovnovážné – budeme pomocí úloh hledat jejich výslednice. (Pomocí skládání sil, či rozkladu sil.) Rovnovážné – budeme pomocí úloh zjišťovat podmínky, za nichž jsou v rovnováze.
Způsoby řešení soustav sil ve statice: Početně = přesné, s použitím výpočetní techniky i rychlé, pro nás (bez výpočetní techniky) pracnější. Graficky – pro nás rychlejší a názorné, vhodné pro kontrolu výpočtu, dnes ale na ústupu.
ZDROJE A PRAMENY: DVOŘÁK, Jiří. Stavební mechanika: pro 2. a 3. ročník SPŠ stavebních. 1. vyd. Praha: Sobotáles, 1994, 402 s. ISBN 80-901-5707-6.
