استاتیک چیست؟
استاتیک شاخه‌ای از علم مکانیک است که به مطالعه اجسام در حالت تعادل می‌پردازد. این علم به بررسی نیروها و گشتاورهایی که بر اجسام وارد می‌شوند، می‌پردازد، به‌طوری‌که جسم در حالت سکون یا حرکت یکنواخت باقی بماند. به عبارت دیگر، در استاتیک با اجسامی سر و کار داریم که شتاب ندارند و در وضعیت تعادل هستند.
مفاهیم اصلی در استاتیک:
-
نیرو:
عاملی که می‌تواند موجب حرکت یا تغییر شکل یک جسم شود. -
تعادل:
یک جسم در حالت تعادل است اگر مجموع نیروها و گشتاورهای وارد بر آن صفر باشد: ∑F=0و∑M=0 \sum F = 0 \quad \text{و} \quad \sum M = 0 -
گشتاور:
تأثیر یک نیرو در چرخاندن یا دوران جسم حول یک نقطه یا محور. -
مرکز ثقل:
نقطه‌ای که تمام وزن جسم به طور ایده‌آل در آن متمرکز است.
کاربردهای استاتیک:
- طراحی و تحلیل سازه‌ها (مانند پل‌ها و ساختمان‌ها).
- مهندسی مکانیک (تحلیل ماشین‌آلات و قطعات).
- مهندسی هوافضا و دریایی (تعادل هواپیما و کشتی‌ها).
- بررسی سیستم‌های پایدار در طبیعت و محیط‌زیست.
نتیجه‌گیری:
استاتیک به ما کمک می‌کند تا اجسام را در حالت تعادل تحلیل کنیم و پایداری سازه‌ها و سیستم‌ها را بررسی کنیم. این علم پایه‌ای در مهندسی و طراحی سازه‌ها و سیستم‌های مکانیکی است.
سرفصل ها:
- تعاریف اولیه
- کمیت های اسکالر و کمیت های برداری
- بردار ها
- ضرب بردارها
- قوانین نیوتون
- قانون جاذبه عمومی نیوتون
- نیرو
- گشتاور
- کوپل
- برایند
- اصل گشتاور ها
- گشتاور سه بعدی
- تعادل
- سازه ها
- خرپا
- حالت های خاص
- قاب و ماشین ها
- نیرو های گسترده
- مرکز خط
- ممان اینرسی
-
اصتحکاک