סטטיקה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
בשיווי משקל - סך הכוחות והמומנטים הוא אפס

סטטיקה (Statics) הוא ענף בפיזיקה העוסק בחקר הכוחות והמומנטים הפועלים על גופים ומערכות פיזיקליות הנמצאים במנוחה או בשיווי משקל מכני יחסית לסביבתם המיידית (למשל, רוב הבניינים נמצאים במנוחה ביחס לכדור הארץ, על אף שכדור הארץ עצמו נע בחלל במהירות גדולה מאוד יחסית לשמש ולכוכבים אחרים). בבסיס הענף עומדים חוקי התנועה של ניוטון.

הסטטיקה היא אחד משני הענפים העיקריים של המכניקה, יחד עם הדינמיקה. יישומי הסטטיקה כוללים תחומים רבים כגון הנדסת מכונות, הנדסת בניין, הנדסה אוירונאוטית, הנדסת חלל, הידרוסטטיקה ועוד. למשל, בעזרת תוצאות הסטטיקה ניתן לחשב את הכוחות הפועלים בבניינים, ובהתאם לתוצאות המתקבלות לקבוע את גודלם וחוזקם של רכיבי השלד הנדרשים.

דוגמאות לניתוח מערכות בסטטיקה[עריכת קוד מקור | עריכה]

גוף על מישור[עריכת קוד מקור | עריכה]

לפי החוק השני של ניוטון (F=ma), גוף המושפע מכוח הכובד של כדור הארץ אמור לנוע מטה בתאוצה g. עם זאת, אם הגוף יוצב על משטח מישורי, הוא ימצא במנוחה. תופעה זו מוסברת על ידי העובדה שהמשטח מפעיל על הגוף כוח (המכונה כוח נורמלי ומוסמן באות N}, שווה בגודלו והפוך בכיוונו לכוח שהגוף מפעיל על המשטח (לפי החוק השלישי של ניוטון, חוק הפעולה והתגובה). אם כן, שקול הכוחות הפועלים על הגוף הוא אפס.

גוף על מישור במצבי עמיסה שונים
כשמפעילים על גוף כוח כלפי מעלה, כוח הנורמל יהיה שווה להפרש הmg עם הכוח
כשלוחצים על גוף כלפי מטה, הנורמל שווה לסכום הmg והכוח הלוחץ
כשלא פועלים כוחות חיצוניים אנכים, N=mg

גוף תלוי[עריכת קוד מקור | עריכה]

חפץ התלוי על חוט אינו נופל מכיוון שהחוט מפעיל כוח T השווה בגודלו ל־mg

גוף התלוי על חוט אינו נופל, כיוון שהחוט מפעיל על הגוף כוח (קרוי מתיחות, ומסומן באות T), הנובע מאלסטיות המשטח או החוט.

סטטיקה לסיבוב ומומנטים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]