Het object van studie van de statica is om de kracht en het moment te bepalen die op een lichaam inwerken, waarvan de resultaten nul zijn, om de evenwichtscondities vast te stellen.
Krachten en momenten werken op een lichaam die translatie- en rotatiebewegingen veroorzaken. De resulterende kracht veroorzaakt dus de translatie en het moment, de roterende beweging.
Om een lichaam in balans te brengen, is het daarom noodzakelijk dat beide principes tegelijkertijd worden vervuld, dat wil zeggen dat de kracht en de resulterende bewegingen nul zijn.
De studie van statica heeft zijn praktische toepassingen in de civiele techniek en architectuur.
Wat is statisch?
Het woord statisch komt van het Griekse "statikos", wat "stationair" betekent en "statos" wat betekent "in evenwicht staan".
Het wordt gedefinieerd als een tak van fysische mechanica die is gewijd aan de studie van de wetten van evenwicht.
Het is ook bekend als "de studie van de lichamen waarop krachten en momenten inwerken, waarvan de resultanten nul zijn"; zodat deze lichamen in rust of in een niet-versnelde beweging kunnen blijven.
Statica is verantwoordelijk voor het analyseren van belastingen (kracht, koppel of moment) en bestudeert de krachtbalans in een fysiek systeem dat in statisch evenwicht is. Met andere woorden, in een toestand waarin de relatieve posities van de subsystemen niet in de tijd variëren.
De eerste wet van Newton stelt dat de netto kracht en het netto koppel (bekend als het krachtmoment) van elk lichaam in het systeem gelijk is aan nul. Uit deze vergelijking kunnen hoeveelheden zoals opvoerhoogte of druk worden afgeleid.
Er zijn twee evenwichtsvoorwaarden. De eerste wordt uitgedrukt in het krachtnetwerk gelijk aan nul en de tweede evenwichtstoestand, in het netto koppel gelijk aan nul.
Bij evenwichtsanalyse biedt statica een oplossing voor hyperstatische problemen waarbij het niet mogelijk is om de interne krachten van zijn elementen te bepalen, omdat het aantal onbekenden groter is dan het aantal vergelijkingen dat statica biedt. Dit wordt gedaan door het gebruik van starre solide mechanica.
Om deze problemen te analyseren, is het nodig om de basisevenwichtsvoorwaarden te vermelden, waarbij:
Het resultaat van de som van krachten is nul en het resultaat van de som van momenten rond een punt is ook nul.
Belang en toepassingen
De studie van statica is essentieel voor het hijsen van vaste constructies zoals gebouwen, huizen, bruggen en elk ander element in de bouwsector, om de veiligheid van deze constructies en hun duurzaamheid in de loop van de tijd te garanderen.
Bouwkundige en civiele ingenieurs of architecten moeten deze materie noodzakelijkerwijs grondig kennen om ongevallen tijdens de constructie van een constructie te voorkomen.
Statica bestudeert niet alleen de balans van een constructie, maar van elk van zijn onderdelen, evenals de benodigde hoeveelheid constructiemateriaal, bijvoorbeeld vereist door de pilaar van een brug of een gebouw.
Een van de belangrijkste doelstellingen van statica is het verkrijgen van dwarskrachten, normaalkracht, torsiekracht en buigmoment door een onderdeel, in elke constructie.
Nadat de belastingen, spanningen etc. zijn vastgesteld, kan de ingenieur of architectenprofessional dan beslissen welk type materiaal hij gebruikt en in welke hoeveelheid, om elementaire redenen van kosten maar ook van veiligheid. Dit gebeurt door middel van een materiaalanalyse.
Een ander vakgebied van niet-mechanische statica is dat gerelateerd aan statische en elektrostatische elektriciteit.
Referenties
- Beer, FP en Johnston Jr, ER Statics and Mechanics of Materials. McGraw-Hill, Inc. 1992. Opgehaald van mheducation.com
- Object van studie van statica. Geraadpleegd door fisica2judarasa.jimdo.com
- Yrene Mamani. Spanningen en verrekkingen in hyperstatische systemen. Geraadpleegd door academia.edu
- Statisch (mechanisch). Geraadpleegd door es.wikipedia.org
- Statische en dynamische belastingen. Geraadpleegd door arkiplus.com
- Woordenboek van architectuur en constructie. Geraadpleegd door parro.com.ar
- Definitie van statisch. Geraadpleegd door conceptdefinition.de