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 ÚČINEK PŘI PŮSOBENÍ JEDNÉ SÍLY:
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.