Статика
Статика — это раздел классической механики , который занимается анализом ( силы и крутящего момента, или «момент» ), действующих на физические системы , которые не испытывают ускорения ( а = 0), а скорее находятся в статическом равновесии с окружающей средой . . Применение второго закона Ньютона к системе дает:
Где жирным шрифтом обозначен вектор, который имеет величину и направление . - сумма сил, действующих на систему, - масса системы , - ускорение системы. Сумма сил даст направление и величину ускорения и будет обратно пропорциональна массе. Предположение о статическом равновесии = 0 приводит к:
Сумма сил, одна из которых может быть неизвестна, позволяет найти это неизвестное. Таким образом, в статическом равновесии ускорение системы равно нулю, и система либо покоится, либо ее центр масс движется с постоянной скоростью. Точно так же применение предположения о нулевом ускорении к сумме моментов, действующих на систему, приводит к:
Здесь – сумма всех моментов, действующих на систему, – момент инерции массы и = 0 угловое ускорение системы, которое, если принять его равным нулю, дает:
Суммирование моментов, один из которых может быть неизвестным, позволяет найти это неизвестное. Эти два уравнения вместе могут быть применены для решения до двух нагрузок (сил и моментов), действующих на систему.
Из первого закона Ньютона следует, что чистая сила и чистый крутящий момент на каждой части системы равны нулю. Чистые силы, равные нулю, известны как первое условие равновесия, а чистый крутящий момент, равный нулю, известен как второе условие равновесия. См. статически неопределимые .
