12.1: مقدمة للتوازن الثابت والمرونة

Last updated
Save as PDF

Page ID: 200006

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

في الفصول السابقة، تعرفت على القوى وقوانين نيوتن للحركة الانتقالية. ثم درست عزم الدوران والحركة الدورانية للجسم حول محور الدوران الثابت. لقد تعلمت أيضًا أن التوازن الثابت يعني عدم وجود حركة على الإطلاق وأن التوازن الديناميكي يعني الحركة بدون تسارع.

تُظهر الصورة صورة لاثنين من المشاة في وضع الوقوف. — الشكل\(\PageIndex{1}\): اثنان من المشاة في وضعية الوقوف. تتوازن جميع القوى المؤثرة على كل ركيزة؛ ولا يغير أي منهما حركته الانتقالية. بالإضافة إلى ذلك، تتوازن جميع عزم الدوران التي تعمل على كل شخص، وبالتالي لا يغير أي منهما حركته الدورانية. والنتيجة هي توازن ثابت. (الائتمان: تعديل العمل من قبل ستيوارت ريدلر)

في هذا الفصل، نجمع بين شروط التوازن الانتقالي الثابت والتوازن الدوراني الثابت لوصف الحالات النموذجية لأي نوع من أنواع البناء. ما نوع الكبل الذي يدعم الجسر المعلق؟ ما نوع المؤسسة التي ستدعم مبنى المكاتب؟ هل سيعمل هذا الذراع الاصطناعي بشكل صحيح؟ هذه أمثلة على الأسئلة التي يجب أن يتمكن المهندسون المعاصرون من الإجابة عليها.

تعتبر الخصائص المرنة للمواد مهمة بشكل خاص في التطبيقات الهندسية، بما في ذلك الهندسة الحيوية. على سبيل المثال، المواد التي يمكن أن تتمدد أو تضغط ثم تعود إلى شكلها الأصلي أو موضعها الأصلي تصنع ممتصات جيدة للصدمات. في هذا الفصل، ستتعرف على بعض التطبيقات التي تجمع بين التوازن والمرونة لبناء هياكل حقيقية تدوم.