1611690516-d99b7463a257f659341e7d5db73ba461 (Задачник Тарг)

С.М. ТаргКраткий курстеоретическоймеханикиИ зд а н и е д в а д ц ато е , с т е р е о т и п н о еРекомендованоМ инист ерст вом образования и наукиРоссийской Федерации в качестве учебникадля студентов вы сш их т ехническихучебны х заведенийМ осква «Высшая ш кола» 2010У ДК 531.8Б Б К 22.21Т 19Р е ц е н з е н т : кафедра теоретической механикиРоссийского университета дружбы народов(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф.

А. С. Галиуллин)Т 19Тарг С .М .К р атк и й курс теорети ч еской механики: Учеб. дляв ту зо в/С .М . Тарг. — 20-е изд., стер. — М.: Высш. ш к.,2010. — 416 с.: ил.ISB N 978-5-06-006193-2В книге изложены основы механики материальной точки, системыматериальных точек и твердого тела в объеме, соответствующем програм­мам технических вузов. Приведено много примеров и задач, решения ко­торых сопровождаются соответствующими методическими указаниями.Д ля студентов очных и заочных технических вузов.УДК 531.8ББК 22.21IS B N 9 7 8 -5 -06-006193-2© ОАО «Издательство «Высшая школа», 2010Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства«Высшая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способомбез согласия издательства запрещается.ПРЕДИСЛОВИЕК ТРИНАДЦАТОМУ ИЗДАНИЮК н и г а является учебни ком д л я студен тов вы сш и х техничес­ких учебны х заведений; п редставлен и е о ее сод ерж ан и и д а е тоглавление.

М атер и ал в книге излож ен так , что ею м о ж н оп о л ь зо в ать ся при изучении курса как по к р а тк и м , т а к и поболее п о лн ы м п р о г р а м м а м . П р и э т о м т а ч асть м а т е р и а л а ,к о т о р а я м о ж ет входить в те или ины е более п о лн ы е п р о г р а м ­м ы , п ом ещ ен а в гл авы и л и п ар агр аф ы , отм ечен н ы е зв езд очк ойили н абран ны е п ети то м . П р и чтении книги л ю б а я ч асть э то гом а т е р и а л а м ож ет о п у скаться без ущ ерба д л я п о н и м а н и я о с т а ­л ьн о го текста. З ам ети м од н ако , что о зн ак о м и ть ся с так и м иосвещ енны м и в учебнике в есь м а и нтересны м и в о п р о с ам и , какдвиж ение в поле зем н о го тяго тен и я или движ ение т е л а п е­рем ен ной м ассы (ракеты ), п олезн о сту д ен там всех сп ец и ал ь ­ностей.В ыделение д ин ам ики точ ки в сам о сто я тел ьн ы й р а зд е л сохран еь и в д ан н о м и здан и и ввиду важ н ости это го р азд ел а ,а так ж е п о то м у , ч то совм естн ое и злож ение об щ и х те о р е мди н ам и к и д л я точки и си стем ы экон ом ии в о врем ен и п о сущ е­ству не д ает, но со зд ае т у и зучаю щ и х курс д о п о л н и тел ьн ы етру д н о сти , связанны е с н ео б х о д и м о стью у св аи в ать о д н о в р е­м енн о б о льш о е число важ н ей ш и х п онятий м еханики.К а к и в преды дущ их и здан и ях, в курсе отвед ен о б о л ь ш о ем есто п р и м ер ам и м е т о д а м реш ения зад ач ; э т о т м а т е р и а лза н и м ае т о ко л о тр ети всей книги.

Реш ения за д а ч с о п р о в о ж д а ­ю тся р я д о м указаний, к о т о р ы е д о л ж н ы п о м о ч ь студ ен ту п риса м о сто я тел ьн о м изучении м а тер и ал а. В это й ч асти кн и габудет п олезн а сту д ен там всех сп ец и альн остей и особ ен н о с т у ­д е н т а м заочны х вузов.В книге и спользуется об щ еп ри н ятое векто р н о е и зл ож ен и ем а т е р и а л а и п р ед п о л агается, ч то ч и тател ь зн а к о м с о сн о в ам ивекто р н о й алгебры ; о д н ак о в п рим ечаниях д а ю т с я и н ек о то р ы е3н ео б х о ди м ы е справки.

Н у м ер ац и я ф орм ул в к а ж д о м из р а з ­дел о в книги сп л о ш н ая и п ри ссы лках н а ф ор м у л ы д ан н огор азд ел а о б ы ч н о у казы вается то л ь к о их номер; в ссы лках жена ф о р м у л ы из других р азд ел о в указы вается ещ е и н ом ерп ар агр аф а.За п р о ш ед ш и е го д ы кн и га н еод н ократн о и зд авал ась в пере­во д ах н а английский, ф ранцузский, испанский, п ортугал ьски й ,и тальян ски й , сербскохорватский , арабский, вьетнам ский , а т а ­кже азербай д ж ан ски й , арм ян ски й , литовский и эстонский я зы ­ки.

А в т о р сч и тает свои м д о л г о м в ы р ази ть глубокую б л а г о д а р ­ность всем , к т о сд ел ал эти п еревод ы и осущ ествил издание.А вт орВВЕДЕНИЕСовременная техника ставит перед инженерами множество задач,решение которых связано с исследованием так называемого механи­ческого движения и механического взаимодействия материальныхтел.М е х а н и ч е с к и м д в и ж е н и е м называют происходя­щее с течением времени изменение взаимного положения материаль­ных тел в пространстве. Под м е х а н и ч е с к и м в з а и м о д е й ­с т в и е м понимают те действия материальных тел друг на друга,в результате которых происходит изменение движения этих тел илиизменение их формы (деформация).

За основную меру этих действийпринимают величину, называемую силой. Примерами механическогодвижения в природе являются движение небесных тел, колебанияземной коры, воздушные и морские течения, тепловое движение мо­лекул и т. п., а в технике — движение различных наземных иливодных транспортных средств и летательных аппаратов, движениечастей всевозможных машин, механизмов и двигателе#, деформацияэлементов тех или иных конструкций и сооружений, течение жидко­сти и газов и многое другое. Примерами же механических взаимодей­ствий являются взаимные притяжения материальных тел по законувсемирного тяготения, взаимные давления соприкасающихся (илисоударяющихся) тел, воздействия частиц жидкости и газа друг надруга и на движущиеся или покоящиеся в них тела и т.

д.Н аука о механическом движении и взаимодействии материаль­ных тел и называется механикой. Круг проблем, рассматриваемыхв механике, очень велик и с развитием этой науки в ней появился це­лый ряд самостоятельных областей, связанных с изучением меха­ники твердых деформируемых тел, жидкостей и газов. К этим обла­стям относятся теория упругости, теория пластичности, гидромеха­ника, аэромеханика, газовая динамика и ряд разделов так называе­мой прикладной механики, в частности: сопротивление материалов,статика сооружений, теория механизмов и машин, гидравлика, а так­же многие специальные инженерные дисциплины.

Однако во всехэтих областях наряду со специфическими для каждой из них зако­номерностями и методами исследования опираются на р я д основныхзаконов или принципов и используют многие понятия и методы, об­щие для всех областей механики. Рассмотрение этих общих понятий,законов и методов и составляет предмет так называемой теоретиче­ской (или общей) механики.В основе механики лежат законы, называемые законами класси­ческой механики (или законами Ньютона), которые установлены пу­5тем обобщения результатов многочисленных опытов и наблюдений инашли подтверждение в процессе всей общественно-производствен­ной практики человечества.

Эго позволяет рассматривать знащгя,основанные на законах механики, как достоверные знания, на кото­рые инженер может смело опираться в своей практической деятель­ности *.Общий метод научных исследований состоит в том, что при рас­смотрении того или иного явления в нем выделяют главное, опреде­ляющее, а от всего остального, сопутствующего данному явлению,абстрагируются. В результате вместо реального явления или объек­та рассматривают некоторую его модель и вводят ряд абстрактныхпонятий, отражающих соответствующие свойства этого явления(объекта).В классической механике такими абстракциями или моделямиявляются по существу все вводимые исходные положения и понятия.Они учитывают то основное, определяющее, что существенно длярассматриваемого механического движения и позволяет его строгоохарактеризовать и изучить.

Так, например, вместо реальных ма­териальных тел в механике рассматривают такие их абстрактныемодели, как материальная точка, абсолютно твердое тело или сплош­ная изменяемая среда, абстрагируясь от учета в первом случае фор­мы и размеров тела, во втором— «го деформаций, в третьем —молекулярной структуры среды. Но только построив механику та­кого рода моделей, можно разработать методы, позволяющие изу­чать с пригодной для практики точностью равновесие' и движениереальных объектов, проверяя в свою очередь эту пригодность опы­том, практикой.Роль и значение теоретической механики в инженерном образова­нии определяется тем, что она является научной базой очень многихобластей современной техники.