The force of pressure on the connection

Техническая механика

Связи и их реакции

Свободное тело – это тело, которое может совершать из данного положения любые перемещения в пространстве.

Несвободное тело – тело, перемещению которого в пространстве препятствуют какие-нибудь другие, скрепленные или соприкасающиеся с ним тела.

Связь – это все, что ограничивает перемещения данного тела в пространстве.

Силой давления на связь называется сила, действующая на тело, стремясь под действием приложенных сил осуществить перемещение, которому препятствует связь.
Одновременно, по закону о равенстве действия и противодействия связь будет действовать на тело с такой же по модулю, но противоположно направленной силой.
Силой реакции связи или просто реакцией связи называется сила, с которой данная связь действует на тело, препятствуя тем или иным его перемещениям. Направлена реакция связи в сторону, противоположную той, куда связь не дает перемещаться телу.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

Гладкая плоскость или опора

Нить

Цилиндрический шарнир (подшипник)

Сферический шарнир и подпятник

Невесомый стержень

Направление реакции связи основных взаимодействий:

1. Гладкая плоскость или опора. Такая поверхность не дает телу перемещаться только по направлению общего перпендикуляра к поверхности соприкасающихся тех в точке их касания.

Реакция 𝑵 𝑵𝑵 𝑵 гладкой поверхности или опоры направлена по общей нормали к поверхностям соприкасающихся тел в точке их касания и приложена в этой точке.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

Когда одна из соприкасающихся поверхностей является точкой, то реакция направлена по нормали к другой поверхности.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

2. Нить. Связь осуществляется в виде гибкой нерастяжимой нити. Она не дает удаляться телу от точки подвеса нити (.)А. Реакция Т натянутой нити направлена вдоль нити к точке подвеса.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

3. Цилиндрический шарнир (подшипник) осуществляет такое соединение двух тел, при котором одно тело может вращаться по отношению к другому вокруг общей оси, называемой осью шарнира.

Если тело АВ прикреплено с помощью такого шарнира к неподвижной опоре D, то (.)А тела не может при этом переместиться ни по какому направлению, перпендикулярному оси шарнира.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

Следовательно, реакция 𝑹 𝑹𝑹 𝑹 цилиндрического шарнира может иметь любое направление в плоскости, перпендикулярной оси шарнира (т.е. в плоскости ХАУ). Для силы R в этом случае наперед неизвестны ни модуль, ни направление (угол альфа).

Направление реакции связи основных взаимодействий:

4. Сферический шарнир и подпятник. Тела, соединенные шарниром, могут как угодно поворачиваться одно относительно другого вокруг центра шарнира. Если тело прикреплено с помощью такого шарнира к неподвижной опоре, то (.)А тела не может при этом совершать никакого перемещения в пространстве.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

Следовательно, реакция 𝑹 𝑹𝑹 𝑹 сферического шарнира может иметь любое направление в пространстве. Для нее неизвестны ни модуль, ни углы с осями X, Y, Z.
Произвольное направление в пространстве может иметь и реакция подпятника (подшипника с упором).

Направление реакции связи основных взаимодействий:

5. Невесомый стержень. Невесомым называют стержень, весом которого по сравнению с воспринимаемой им нагрузкой можно пренебречь. Пусть стержень прикреплен в (.)А и (.)В. Реакция 𝑵 𝑵𝑵 𝑵 невесомого шарнирно прилепленного прямолинейного стержня направлена вдоль оси стержня.

Направление реакции связи основных взаимодействий:

Если связью является криволинейный невесомый стержень, то его реакция тоже направлена вдоль прямой АВ, соединяющей шарниры А и В.

Благодарю за внимание!