Sadraj predmeta Osnovne definicije i veliine Sila i

Sadržaj predmeta Osnovne definicije i veličine. Sila i moment sile. Spreg sila, Varignonov teorem, redukcija sile na točku. Analitičko sastavljanje sila. Analitičko rastavljanje sila na komponente. Analitički uvjeti ravnoteže. Elementi grafostatike za sustav sila u ravnini. Analitičko i grafičko određivanje težišta. Statika krutih tijela, mehanički sustavi, jednostavni konstrukcijski sustavi i opterećenja. Unutrašnje sile u presjecima i dijagrami unutrašnjih sila punih konstrukcijskih sustava. Proračun lančanica. Virtualni rad. Trenje. Cilj i svrha predmeta Upoznati učenike s temeljnim definicijama i metodama rješavanja zadaća iz statike, razviti im ''tehničku logiku'' i sposobnost samostalnog zaključivanja i rješavanja, te tako uspješno spojiti teoriju i praksu.

MEHANIKA – podjela MEHANIKA najstarija grana fizike MEHANIKA i STATIKA MEHANIKA Ii. I DINAMIKA Mirovanje – specijalni oblik gibanja - kinetika MEHANIKA Ii Gibanje - Uzroci i KINEMATIKA posljedice. Gibanje - Geometrija gibanja. MEHANIKA materijalnih tijela MEHANIKA fluida STATIKA – TEMELJNA GRANA MEHANIKE

MEHANIKA I Gravitacija – sila teža - STATIKA Ravnoteža: Statička i dinamička statička ravnoteža

MEHANIKA I RAVNOTEŽA U PROSTORU STATIKA LANČANICE RAVNOTEŽA U RAVNINI UNUTRAŠNJE SILE TEŽIŠTE TRENJE GRAFOSTATIKA

Aksiomi mehanike - Newtonovi zakoni Prvi Newtonov zakon ili zakon tromosti (inercije) glasi: Svako materijalno tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu, sve dok nije prisiljeno mijenjati to stanje uslijed djelovanja vanjskih sila. Drugi Newtonov zakon ili zakon gibanja glasi: Promjena količine gibanja materijalne točke po vremenu proporcionalna je djelovanju vanjskih sila, odnosno, ubrzanje (akceleracija) ili promjena brzine proporcionalna je sili koja djeluje na tijelo. Newtonova jednadžba gibanja - temeljni zakon dinamike Treći Newtonov zakon ili zakon akcije i reakcije glasi: Svaka sila akcije rezultira suprotno usmjerenu silu reakcije.

Definicija, podjela statike Statika kao grana mehanike bavi se mirovanjem kao specijalnim slučajem gibanja, dakle istražuje mirovanje materijalnog tijela uzimajući u obzir uzroke koji ga ostvaruju. Ravnoteža sustava sila općenito može biti kao statička ravnoteža i dinamička ravnoteža, a statika se bavi statičkom ravnotežom. Geometrijska statika bavi se osnovnim metodama rješavanja zadaća ravnoteže sustava sila, što rezultira brojnim pojadnostavljenjima uvjeta ravnoteže tih sustava sila. Osnovne metode rješavanja u geomotrijskoj statici dijele se na analitičke i grafičke metode. Analitička statika bavi se metodama rješavanja zadaća ravnoteže na načelu virtualnih radova kao osnovnih načela mehanike, a koje daju opći energetski kriterij ravnoteže mehaničkih sustava. Statika se prema agregatnom stanju dijeli na statiku čvrstih tijela, koja se dalje dijeli na statiku krutih tijela i statiku deformabilnih tijela (elastostatika i plastostatika), statiku tekućina (hidrostatika) i statiku plinova (aerostatika).

Osnovne veličine u statici [N, k. N] – sila, sila koja leži na pravcu p , sila s hvatištem u točki A , rezultanta sustava sila , uravnotežujuća sila , sila trenja , koeficijent statičkog trenja , koeficijent dinamičkog trenja , težina homogenog tijela težina raspodijeljenog opterećenja sila u užetu ili štapu , raspodijeljeno opterećenje uzdužna ili aksijalna sila , moment normalna sila podloge , moment na točku A poprečna ili transverzalna sila , moment na os o

Aksiomi statike Crtež 1. 2. Prvi aksiom statike glasi: Slobodno tijelo pod djelovanjem dviju sila nalazi se u ravnoteži, ako te dvije sile djeluju na istom pravcu i istog su intenziteta, a suprotnog smjera, crtež 1. 2. Drugi aksiom statike glasi: Djelovanje sustava sila na tijelo ne mijenja se dodavanjem ili oduzimanjem nekog uravnoteženog sustava sila, crtež 1. 3. Crtež 1. 3. Treći aksiom statike glasi: Ako dvije sile djeluju na tijelo u nekoj točki, tada njihova rezultanta djeluje u istoj točki i određena je po intenzitetu, pravcu i smjeru dijagonalama paralelograma, konstruiranog nad silama kao stranicama, crtež 1. 4. Četvrti aksiom statike glasi: Dva tijela djeluju jedno na drugo silama istih intenziteta i pravaca, a suprotnih smjerova, crtež 1. 5. Crtež 1. 4. Crtež 1. 5.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Sila Svako djelovanje (akcija) koja nastoji promijeniti stanje mirovanja ili stanje gibanja nekog tijela. - desni Descartesovog pravokutni koordinatni sustav. - Projekcije sile na koordinatne osi. Crtež 2. 1. - Kutovi , i su kutovi koje pravac sile zatvara s koordinatnim osima.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Sila Iznos ili intenzitet sile. Jedinični vektor ili ort sile. Komponente jediničnog vektora su kosinusi kutova koje pravac sile zatvara s koordinatnim osima – određuju pravac sile. Pravac sile može biti određen i pomoću radius-vektora. Crtež 2. 2.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Projekcija sile na neku os p Moment sile na točku i os Moment sile na točku je skalarni produkt sile i jediničnog vektora te osi. Crtež 2. 3. Crtež 2. 4. Mjera rotacije tijela - moment sile na točku. Predznak momenta određen je pravilom desne ruke te je tako pozitivan smjer obrnut od smjera kazaljke sata. Najmanja udaljenost d točke rotacije A od pravca djelovanja sile. Crtež 2. 5.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Moment sile na točku i os Moment sile na točku Pravac djelovanja vektora momenta okomit je na ravninu koju definiraju vektori sile i kraka. - projekcije vektora momenta po osi x , y i z. - iznos momenta. - tri temeljne karakteristike. a) Moment sile na točku ne mijenja se ako se sila translatira po njenom pravcu djelovanja. b). Moment sile na točku mijenja se promjenom položaja momentne točke. c). Moment sile na točku jednak je nuli u slučaju da sila iščezava ili kada pravac djelovanja sile prolazi kroz momentnu točku.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Moment sile na točku i os Varignon-ov teorem Crtež 2. 6. Zbroj momenata sustava sila jednak je momentu rezultante tog sustava sila! Moment sile na os -skalarna veličina. Crtež 2. 7. - Moment sile na neku os p je projekcija vektora momenta sile na momentnu točku A Moment sile na os jednak je nuli u dva slučaja i to koja leži na toj osi, na os p ! kada je: -a) pravac djelovanje sile paralelan s osi p, b) pravac djelovanje sile siječe os p.

GLAVNI ELEMENTI STATIKE Spreg sila Crtež 2. 8. Dvije po iznosu jednake, paralelne sile suprotnog smjera , nastoje zarotirati tijelo, - par po iznosu jednakih anti-paralelnih sila Ako su momenti po iznosu jednakih sila , u odnosu na ishodište: tada je ukupni moment na ishodište : Može se zaključiti da moment sprega ne ovisi o udaljenosti od ishodišta te se moment sprega naziva slobodni vektor. Pravac djelovanja vektora momenta okomit je na ravninu djelovanja sila, a smjer rotacije uzima se kao i kod momenta na točku i os.