Statika/Szilárdságtan I.

Előszó

Részlet
I. fejezet
A statika alapfogalma és alaptételei
1. Bevezetés
A mechanika a mozgásokkal és az erőkkel foglalkozó tudomány. Ennek megfelelően a mechanika két főrészre oszlik? a mozgásokkal foglalkozó kinematikára és az erőkkel foglalkozó dinamikára. A dinamikát további két nagy részre szokás bontani, ezek mindegyike természetesen erőkkel, még pedig testekre ható erőkkel foglalkozik; közülük a statika vizsgálatai azokra az esetekre terjednek ki, mikor a testek az erőhatások dacára nyugalomban maradnak, míg a kinetika éppen azt vizsgálja, hogy az erők hatására milyen mozgások jönnek létre.
A mechanika felosztásának vázlata:
mechanika - kinematika - dinamika - statika - kinetika.
A statika vizsgálatait a térben végzi, e vizsgálatokban azonban az időnek semmi szerepe sincsen, mert a test tartósan nyugalomban van és így a statikának csupán két alapfogalomra, a tér és az erő fogalmára van szüksége.
2. A tér és az erő fogalma; az erő felosztása.
A tér fogalma bennünk él, magyarázatra nem szorul. A tér, melyben vizsgálatainkat végezni fogjuk, teljesen egyezik a geometriában használatos euklideszi térrel; a térnek ábrázolása, egyes részeinek, elemeinek, mint a pontoknak, vonalaknak, felületeknek, testeknek meghatározása ugyanazon a módon történik, mint az a geometriában használatos.
Az erő szintén közönségesen ismert és a mindennapi életben is használatos fogalom. k közvetlen tapasztalás és érzékelés alapján az erőről mindnyájunkban kialakult valamilyen kép.
Ebből a bennünk élő képből indulunk ki, amikor az erőt mechanikai szempontból egyértelműen meghatározó és jellemző tulajdonságokat kívánjuk megállapítani. A teljesen hajlékony és A Megerősített fonálra B pontjában G súlyú testet erősítünk; a fonál kifeszül és függőlegesen helyezkedik el. /l. ábra./ A fonalat ebben az esetben a leggyakrabban előforduló erő, a súlyerő terheli. Erről az erőről általánosan ismeretes, hogy mindig a Föld középpontja felé mutat, tehát pontosan meghatározott iránya van, nagyságát a test G súlya mutatja, melyet kg-okban fejezhetünk ki. A fonállal kapcsolatban erőnket még az is jellemzi, hogy a fonalat a B pontban támadja.
A súlyerőnek ezeket a jellemző tulajdonságalt igen szemléletesen ábrázolhatjuk. Evégből a fonál B pontjából kiinduló függőleges egyenesre a súly nagyságával arányos BC hosszúságot mérünk fel és az egyenes darabra lefelé mutató nyilat rajzolunk. Az így megrajzolt egyenes-darab megadja a G súlyerőnek nagyságát, irányát és értelmét, az egyenes darab kezdőpontja az erő támadó-pontját, tehát minden jellemzőjét és statikai szempontból egészen felesleges magát a terhelő testet is odarajzolni a fonál B pontjához.
A súlyerővel kapcsolatban mondottak minden erőre érvényesek és ennek megfelelően erőt nagyságán kívül iránya, értelme és támadópontja jellemzi. Az erő mindig mint két test egymásra gyakorolt hatása jelentkezik. Ez a hatás kifejthető - mint pl, az 1. ábrán feltüntetett esetben is - közvetlen érintkezés útján; az ilyenkor ébredő erőket felszíni erőknek nevezzük. Az erő a mindig véges nagyság érintkező felületen hat, így a valóságban mindig megoszló erőkkel kell számolnunk. Vissza