Статика

Статика (от грц. statike –
учение за теглилките, за
равновесието!

Статиката е раздел на механиката, в който се изучават условията за равновесие на сили, приложени към тяло или система тела, т. е. условията, при които телата, които се намират в покой, остават 8 покой и след прилагането на тези сили.

Статиката се отделя като
самостоятелна научна
дисциплина още в древността.
Наричана е от древните
гърци „изкуство да се претегля“
и е била на същата висота,
както и аритметиката —
„изкуството да се брои“.

В зависимост от типа на разглежданите тела статиката се разделя на статика на абсолютно твърдите тела и статика на течностите и газовете (хидростатика). Основните направления на статиката започват да се развиват в древна Гърция. Основател на статиката като теоретична дисциплина е Архимед. Като се опира на най-прости опитни факти, той изгражда „теорията на лоста“ (т. е. статиката на успоредните сили) по образец на геометрията на Евклид като стройна научна система.

В зависимост от методите за изследване на задачите статиката се разделя на геометрична, аналитична и графична.

Архимед
Архимед (287—212 г. пр. н. е.). Древногръцки математик и физик. Изобретява машини (хидравлични, за вдигане на тежести, военно-метателни), Архимедовото витло и др.

Геометричната (елементарната) статика третира силите като геометрични обекти — вектори, и предлага методи за свеждане на системи сили към най-прости системи, както и условия за равновесие на тези системи. Геометричната статика е продължение на традицията и изследванията на Архимед. Съвременният си вид тя дължи преди всичко на П. Вариньон (1654—1722) и на Л. Поансо (1777 – 1859), който в своята книга „Елементи на статиката“ (1804) изгражда геометричната статика като стройна научна система на основата на въведеното от него понятие двоица.

Аналитичната статика е основана на т. нар. принцип на виртуалните (възможните) премествания. Този принцип, въведен през 1717 г. първоначално от Й. Бер-нули (1667—1748), в ръцете на Ж. Лагранж (1736—1813) и А. Даламбер (1717—1783) се оказва могъщ инструмент за решаване не само на задачите на статиката, но и на най-сложни задачи на динамиката.

Двоица
Двоица — две равни по големина и противоположни по посока сили; двоицата не може да се сведе към сила. Поансо показва, че произволна система от сили, приложени към абсолютно твърдо тяло, може да се сведе до една сила и една двоица

Графичната статика предлага методи за графично определяне на неизвестните сили или опорни реакции в системи тела, които се намират в равновесие.

Многостен
Най-простото правило на графичната статика гласи: система от сили, приложени в една точка, е в равновесие само ако многостенът, построен по тези сили, е затворен

Важен дял на съвременната статика е статиката на строителните конструкции (строителната статика), която въвежда и изучава методи за изследване на конструкции, подложени на действието на постоянни (или бавно изменящи се) сили. В резултат на статическото изследване се определят вътрешните сили и силите в опорите, с чиято помощ се извършва обезопасяването на конструкцията.