Lezione 2:
Statica
La statica si occupa dell'equilibrio dei corpi allorquando sono soggetti all'azione di forze nelle condizioni di quiete o di moto rettilinio uniforme.
Forza e momento di una forza[modifica]
Il momento di una forza F rispetto a un punto p è uguale al prodotto dell intensita F della forza per il braccio b
M=Fb
Si chiama forza qualsiasi causa esterna che tende a modificare lo stato di quite o di moto di un corpo. Essa è un vettore in quanto per definirla occorre conoscere il modulo (intensità della forza), la direzione (retta di azione) ed il verso di azione.
Momento di una forza rispetto ad un asse[modifica]
Preso un asse ab ed un vettore , e chiamato con la distanza della retta d'azione dall'asse ab, si chiama momento di (essendo una forza) il numero
Essendo a l'angolo che forma la retta di azione di con l'asse rispetto a cui stiamo eseguendo il momento. Il segno ± a seconda che sia antiorario o orario rispetto ad ab. Il momento assiale è nullo ogni qualvolta la forza e l'asse sono complanari.
Momento di una forza rispetto ad un punto[modifica]
Sia O un punto dello spazio: si definisce come momento di una forza rispetto ad O il prodotto vettorial
Se in O poniamo un riferimento cartesiano, il momento di , di componenti , , rispetto ai tre assi, applicato in P di coordinate x,y,z, rispetto ad O, viene determinbato da:
che si riduce a:
Mentre i momenti di rispetto ai tre assi sono ovviamente dati da:
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Teoremi generali sui sistemi di forze[modifica]
Risultante e momento risultante[modifica]
Si chiama sistema di forze l'insieme di più forze applicate ad un corpo. Chiamiamo risultante del sistema di forze il vettore di componenti
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essendo , e le componenti rispetto ai tre assi della generica forza .
Mentre chiamiamo momento risultante del sistema rispetto ad un punto P() il vettore di componenti
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Essendo , , le coordinate del punto di applicazione della generica forza .
Sistemi di forze particolari[modifica]
Sistema di forze concorrenti[modifica]
Se tutte le forze concorrono in un punto A, la risultante passa per A, mentre il momento risultante rispetto ad un punto P coincide con il momento della risultante. Invero dalle (2), essendo tutti i punti di applicazione delle forze coincidenti con il punto A, si ottiene
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Si dice che il sistema di forze è nullo allorquando accade:
- (rispetto ad un polo qualsiasi)
Sistema di forze parallele[modifica]
-a)Se tutte le forze costituenti il sistema sono parallele ad una retta r data, il sistema gode di particolari proprietà. In quanto il modulo del risultante è dato direttamente dalla somma delle
ed è diretto come la retta r cioè
- .