Статика изучает условия, при которых тело остаётся в покое. Ключевые понятия — сумма сил и сумма моментов, центр тяжести и площадь опоры; простые механизмы дают выигрыш в силе ценой проигрыша в расстоянии.
Что нужно знать
- Условия равновесия: $\sum \vec F = 0$ и $\sum M = 0$ относительно любой оси.
- Правило моментов (рычаг): $F_1 d_1 = F_2 d_2$.
- Абсолютно твёрдое тело — модель без деформаций; силу можно переносить вдоль линии её действия.
- Центр тяжести двух грузов на стержне: расстояние от первого $x = \dfrac{m_2 L}{m_1 + m_2}$.
- Плоская фигура: центр тяжести — пересечение вертикалей при подвешивании за две точки; у прямоугольника — пересечение диагоналей.
- Равновесие устойчивое, неустойчивое, безразличное.
- Тело на опоре устойчиво, пока вертикаль через центр тяжести проходит через площадь опоры; работа опрокидывания $A = mg\Delta h$.
- Блоки: неподвижный — меняет направление; подвижный — выигрыш ×2; полиспаст — по числу несущих ветвей.
- «Золотое правило»: выигрыш в силе = проигрыш в расстоянии.
Где чаще всего ошибаются
- Проверять только сумму сил и забывать про моменты.
- Измерять плечо не до линии действия силы, а до точки приложения.
- Считать, что неподвижный блок даёт выигрыш в силе.
- Забывать, что полиспаст проигрывает в длине вытягиваемого каната.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.