Mechanika I - Statika - Vysoké učení technické v Brně

2. Základní pojmy mechaniky těles se zaměřenímna statiku. 23K silovým vazbám vedle vazeb silovými poli patřítaké vazby stykem tělesa s prostředím (kapalina, plyn). Přistyku tělesa s prostředím nedochází k omezení mechanickéhopohybu, protože prostředí se přizpůsobuje poloze atvaru tělesa - pohyb pouze ovlivňuje. Viz obr. 2.7.Těleso může být ke svému okolí vázáno soustavouvazeb různých typů. Podle významu této soustavy vazeb zhlediska pohybu tělesa jako celku a deformace rozlišujeme:Těleso volné -Obr. 2.7:mechanické vazby (silové a stykem) tělesa s okolím jsou nerozlišitelné.Těleso s nepodstatnými vazbami - mechanické vazby tělesa s okolím jsou rozlišitelné, ale z hlediskařešeného problému nepodstatné.Těleso vázané - těleso je s okolí vázáno buď silovými nebo stykovými, případně silovými i stykovýmivazbami, které jsou z hlediska řešeného problému podstatné.Podíl stykových a silových vazeb je významnou charakteristikou oborového zaměřenímechaniky těles. V nebeské mechanice jsou zcela dominantní vazby silové - gravitační. Stykvesmírných těles je mimořádnou situací ve vesmíru s velmi malou pravděpodobností. Pro nebeskoumechaniku jsou charakteristické vazby silové.Ve strojírenství, pro stroje a zařízení je typický velký počet součástí, které jsou ve stykua jen omezený počet silových vazeb. Pro strojírenství je tedy charakteristické, že dominantníjsou vazby stykem, i když v současném strojírenství je tendence ke zvyšování počtu silovýchvazeb (hydraulika, pneumatické soustavy, lineární elektromotory atd.). Vazby stykem jsou všakstále ve strojírenství primární.Vztah mezi mechanickými vazbami, kterými je těleso vázáno a silovým působením natěleso, vymezený z hlediska mechanického pohybu, je základním vztahem silového přístupu,kterým výklad mechaniky těles začínáme. V souvislosti se silovým přístupem vysvětlíme základní,zdánlivě jednoduchou, ale myšlenkově obtížnou operaci, kterou nazýváme uvolněnímvázaného tělesa. K uvolnění vázaného tělesa je třeba myšlenkově nahradit mechanické vazbytělesa s okolím silovým působením, silami při zachování funkce tělesa v mechanice těles pohybutělesa jako celku a deformací. Uvolňování je abstraktní operací probíhající ve vědomí člověka.Výsledkem uvolnění vázaného tělesa je uvolněné těleso, na které působí soustavaúplně a neúplně určených sil, při zachování pohybového stavu tělesa.V mechanice těles jako teoretické discilíně se obtížnost uvolňování zvyšuje tím, že kreálnému tělesu přiřazujeme abstraktní těleso popsané systémem veličin a operace uvolňováníse realizuje na tomto abstraktním tělese. Na základě znalostí z fyziky umíme popsat silovépůsobení u některých silových vazeb (např. gravitační) veličinami. Interakci tělesa s okolím,prostřednictvím těchto vazeb, někdy vyjadřujeme v zadání úloh silovým působením bez bližšíspecifikace určení těchto veličin.