техническая механика

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский политехнический университет» В. П. Нестеренко, А. И. Зитов, С. Л. Катанухина, Н. А. Куприянов, В. В. Дробчик ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Учебное пособие Издание третье, переработанное и дополненное Издательство ТПУ Томск 2007 УДК 531. 8 Н56 В. П. Нестеренко, А. И. Зитов, С. Л. Катанухина, Н. А. Куприянов, В. В. Дробчик. Техническая механика: Учебное пособие. – Томск: Издво ТПУ, 2007. – 175 с. Учебное пособие включает основные сведения из таких дисциплин, как теоретическая механика, сопротивление материалов и детали машин в соответствии с государственными образовательными стандартами. Приведены примеры решения типовых задач по всем разделам. Пособие подготовлено на кафедре теоретической и прикладной механики ТПУ и предназначено для студентов вузов инженерно-экономических факультетов дневной и заочной форм обучения. Рекомендовано к печати Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета. Рецензенты Т. А. Ковалевская – доктор физико-математических наук, профессор Томского архитектурно-строительного университета; В. А. Штанько – кандидат физико-математических наук, доцент Томского государственного университета. Томский политехнический университет, 2007 2 ВВЕДЕНИЕ Механика наряду с математикой и физикой имеет большое общеобразовательное значение: способствует развитию логического мышления, приводит к пониманию весьма широкого круга явлений, относящихся к простейшей форме движущейся материи – механическому движению. Дисциплина "Техническая механика" является базой для создания надежных и экономичных конструкций, как на стадии проектирования, так и при изготовлении и эксплуатации. К основным задачам этого предмета относится изучение: общих законов равновесия материальных тел; методов расчета элементов конструкций и машин на прочность, жесткость и устойчивость; законов движения материальных тел; устройства машин и механизмов, их деталей и области их применения. Учебное пособие состоит из пяти разделов, включающих основы теоретической механики, сопротивления материалов, теории механизмов и машин, деталей машин. Изучение методов и приемов технической механики вырабатывает навыки для постановки и решения прикладных задач. На базе минимального количества материала обучаемому сообщаются такие знания, которые позволят ему в дальнейшем всю необходимую информацию находить и усваивать самостоятельно. Овладение основами технической механики позволят специалистам инженерно-экономических направлений грамотно проводить технико-экономическую экспертизу проектов. Для изучения курса нужно иметь соответствующую математическую подготовку. Необходимо использовать положения и методы векторной алгебры, уметь дифференцировать функции одной переменной, знать основы теории кривых второго порядка, находить интегралы от простейших функций, решать дифференциальные уравнения. В учебном пособии приведены примеры решения типовых задач по всем разделам. Решения задач сопровождаются рядом указаний, которые должны помочь студенту при самостоятельном изучении материала. Учебное пособие будет полезным студентам немеханических специальностей, особенно студентам заочного отделения. 3 1. СТАТИКА 1.1. Основные понятия и аксиомы статики Одним из основных понятий механики является сила. Сила ес