Silový diagram

Ve statické mechanice , a zejména , že pevné látky , je síla diagram je grafická metoda pro stanovení intenzity síly působící na systém v rovnováze. Jedná se o grafické překlad tohoto základního principu statiky .

Nazývá se také „dynamikou sil“ nebo „dynamikou“ .

Tato metoda, velmi rychlá a přesná, je-li prováděna opatrně, může být použita pouze v případě rovinných problémů (ve dvou rozměrech), to znamená v případě všech systémů vystavených nejvýše třem silám, a v některých případech nad tři síly. Často je spojován s polygonem lanovky .

Připomenutí základního principu statiky

Článek „ statická mechanika “ připomíná podmínky aplikace základního principu statiky . V problému jsou známa určitá mechanická působení (často jsou to zátěže) a jiná částečně nebo úplně neznámá: jedná se o neznámé systému, jehož stanovení musí být schopno vést k odpovídajícímu dimenzování zkoumaného zařízení.

Jeho prohlášení poskytuje v rámci statické statické fáze dvě vektorové rovnice:

součet sil je nula: graficky to má za následek uzavřený vektorový řetězec, to znamená ve skutečnosti uzavřený polygon, jehož všechny strany jsou orientovány stejným směrem.
součet momentů sil je nulový: interpretace se mohou lišit v závislosti na konkrétním případě, ale jejich výsledkem je zvláštní uspořádání linií působení, které umožňuje určit jejich směr.

Meze zaměstnání

Polygon, který je rovinným obrazcem, musí být sada vektorů síly koplanární. Pokud tomu tak není, použijte svislou rovinu nebo je nutné použít jiné metody. Uchýlení se k výlučně grafickému rozlišení funguje pouze v případě mechanických akcí, které lze modelovat pomocí posuvníků (posuvníky: mechanické akce bez okamžiku). Akce příliš složitých spojení nebo párů nelze vzít v úvahu jinak než výpočtem.

Akademické případy

Mechanický systém vystavený dvěma silám

Těleso vystavené dvěma silám - nebo dvěma kluzákům, pokud jde o torzory - zůstává v rovnováze, pokud:

obě síly mají stejnou intenzitu, stejný směr a jsou ale v opačných směrech; tento vztah pochází z rovnice známé jako „výslednice“ vyplývající ze základního principu statiky;
dva posuvníky mají stejnou středovou osu (body působení sil jsou na přímce kolineární se směrem sil); tento vztah pochází z rovnice známé jako „momenty“ vyplývající ze stejného principu.

Mechanický systém vystavený třem silám

Těleso vystavené působení tří posuvníků (sil) zůstává v rovnováze tehdy a jen tehdy, když:

Pokud alespoň dvě síly nejsou rovnoběžné

centrální osy tří jezdců jsou ve stejném bodě souběžné; to překládá momentovou rovnici ze základního principu dynamiky,
síly jsou koplanární a tvoří uzavřený mnohoúhelník (trojúhelník); to překládá rovnici výslednice.

Nulový součet skutečně umožňuje zapsat jednu ze tří sil jako funkci dalších dvou, což ukládá příslušnost ve stejné vektorové rovině.

Pokud jsou dvě síly paralelní

centrální osy jsou všechny rovnoběžné a ve stejné rovině;
intenzity ověřují princip páky .