Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальностям направлений подготовки «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы», «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования», «Организация перевозок и управление на транспорте» и «Транспортное строительство»
Второе издание учебного пособия представляет собой современное изложение курса ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА, дополненное новыми результатами.
В издание введены новые разделы, методически усовершенствованы решения известных задач и примеров. Рассмотрены общие подходы, связывающие теоретическую механику с прикладными дисциплинами.
Наряду с традиционными вопросами и темами, оправдавшими себя и получившими признание, в учебник введены новые научные сведения. Для Земли, как для медленно вращающегося тела, на основе закона всемирного тяготения впервые в теоретической механике уточняется понятие силы тяжести и веса тела.
В отличие от других дисциплин теоретическая механика использует и разрабатывает принципы механики, которые расширяют область применения методов теоретической механики. Такими принципами являются: принцип независимого действия сил, принцип затвердевания, принцип освобождаемости от связей, принцип Даламбера, принцип виртуальных перемещений, принцип классической механики и многие другие.
Много полезных и увлекательных страниц Вы найдете в этой книге, которая расширит Ваш кругозор и создаст необходимую базу для успешного изучения других дисциплин, изучаемых в вузах и университетах.
В раздел «Статика» введена теорема высот треугольника, предложенная авторами учебника, позволяющая определять плечо силы в уравнениях равновесия без использования теорем синусов и косинусов.
Раздел «Кинематика», традиционно содержащий кинематику простых и сложных движений точки, плоское и сферическое движения тел, дополнен подразделом «Кинематика механической системы», который основан на методе преобразования координат и методе кинематических треугольников.
В разделе «Динамика» рассматривается пример изолированной механической системы, которой является Солнечная система. Согласно принципу классической механики, человек находясь в этой системе, не может отличить прямолинейное равномерное движение центра масс системы от состояния покоя. Определение кинетической энергии тела, совершающего плоское движение, выполнено в книге двумя способами: по теореме Кенига и при помощи мгновенного центра скоростей.
В разделе «Аналитическая механика» на основе принципа виртуальных перемещений рассматриваются условия и уравнения равновесия механических систем и строительных конструкций со многими степенями свободы. На основе уравнений Лагранжа и канонических уравнений Гамильтона излагаются методы решения задач динамики механических систем.
В последнем разделе — «Применение методов теоретической механики» рассматривается применение теоретической механики в прикладных дисциплинах. При решении задач теории удара применяются методы приведения масс к соударяющимся телам. В теории удара впервые в теоретической механике приводятся графики полезного использования кинетической энергии при ковке, штамповке металла и забивке свай.
Приводятся сведения о Солнечной системе и сведения о движении планеты Земля. Рассматривается распределение плотности материала по глубине земного шара к центру Земли. Используются методы теоретической механики для решения задачи определения давлений в сферических слоях и центре Земли. На основе закона Паскаля рассматриваются методы расчета давления воды на тела и поверхности, устанавливается связь законов Паскаля и Архимеда.
На основе процессов практической деятельности людей рассматриваются проблемы уравновешивания сил тяжести тел в гравитационном поле Земли. Задачами этого направления являются: уравновешивание силы тяжести корабля архимедовой подъемной силой; уравновешивание силы тяжести грузовых лифтов в жилых зданиях; уравновешивание сил тяжести рабочего оборудования самоходных машин и другие случаи.
Рассматриваются алгоритмы определения расстояний, размеров тел и координат точек на местности при помощи углов, измеряемых теодолитом. Сформулированы первая и вторая задачи спутниковой навигации.
Учебное пособие адресуется студентам высших учебных заведений для строительных и технических специальностей.
По всем разделам учебной программы приводятся примеры выполнения расчетных работ по дисциплине «Теоретическая механика».