Das Ziel der Untersuchung der Statik ist es, die Kraft und das Moment zu bestimmen, die auf einen Körper wirken, dessen Ergebnisse Null sind, um seine Gleichgewichtsbedingungen herzustellen.
Kräfte und Momente wirken auf einen Körper, die Translations- und Rotationsbewegungen verursachen. Somit verursacht die resultierende Kraft die Translation und das Moment die Rotationsbewegung.
Damit ein Körper im Gleichgewicht ist, müssen beide Prinzipien gleichzeitig erfüllt sein, dh die Kraft und die daraus resultierenden Bewegungen sind Null.
Das Studium der Statik hat seine praktischen Anwendungen im Tiefbau und in der Architektur.
Was ist statisch?
Das Wort statisch kommt vom griechischen "statikos", was "stationär" bedeutet, und "statos", was "im Gleichgewicht stehen" bedeutet.
Es ist definiert als ein Zweig der physikalischen Mechanik, der sich dem Studium der Gleichgewichtsgesetze widmet.
Es ist auch bekannt als "das Studium der Körper, auf die Kräfte und Momente wirken, deren Ergebnisse Null sind"; so dass diese Körper in Ruhe oder in unbeschleunigter Bewegung bleiben können.
Die Statik ist für die Analyse der Lasten (Kraft, Drehmoment oder Moment) verantwortlich und untersucht das Kräftegleichgewicht in einem physikalischen System, das sich im statischen Gleichgewicht befindet. Mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem sich die relativen Positionen der Subsysteme nicht mit der Zeit ändern.
Das erste Newtonsche Gesetz besagt, dass die Nettokraft und das Nettodrehmoment (bekannt als das Kraftmoment) jedes Körpers im System gleich Null sind. Aus dieser Gleichung können Größen wie Förderhöhe oder Druck abgeleitet werden.
Es gibt zwei Gleichgewichtsbedingungen. Das erste wird in dem Kraftnetz gleich Null und die zweite Gleichgewichtsbedingung in dem Nettodrehmoment gleich Null ausgedrückt.
In der Gleichgewichtsanalyse bietet die Statik eine Lösung für hyperstatische Probleme, bei denen es nicht möglich ist, die Schnittgrößen ihrer Elemente zu bestimmen, da die Anzahl der Unbekannten die Anzahl der von der Statik angebotenen Gleichungen überschreitet. Dies geschieht durch die Verwendung einer starren Festkörpermechanik.
Um diese Probleme zu analysieren, müssen die grundlegenden Gleichgewichtsbedingungen angegeben werden, wobei:
Das Ergebnis der Summe der Kräfte ist null und das Ergebnis der Summe der Momente um einen Punkt ist ebenfalls null.
Bedeutung und Anwendungen
Das Studium der Statik ist für das Anheben fester Strukturen wie Gebäude, Häuser, Brücken und anderer Elemente in der Bauindustrie unerlässlich, um die Sicherheit dieser Strukturen und ihre Haltbarkeit im Laufe der Zeit zu gewährleisten.
Bau- und Bauingenieure oder Architekten müssen diese Angelegenheit unbedingt genau kennen, um Unfälle beim Bau eines Bauwerks zu vermeiden.
Die Statik untersucht nicht nur das Gleichgewicht eines Bauwerks, sondern jedes seiner Teile sowie die erforderliche Menge an Baumaterial, die beispielsweise für die Säule einer Brücke oder eines Gebäudes erforderlich ist.
Zu den Hauptzielen der Statik gehört das Erhalten von Scherkräften, Normalkraft, Torsionskraft und Biegemoment über ein Teil in jeder Struktur.
Nachdem die Belastungen, Spannungen usw. festgestellt wurden, kann der Ingenieur oder Architekt aus elementaren Kostengründen, aber auch aus Sicherheitsgründen entscheiden, welche Art von Material in welcher Menge verwendet werden soll. Dies erfolgt durch eine Materialanalyse.
Ein weiteres Forschungsgebiet der nichtmechanischen Statik ist das der statischen und elektrostatischen Elektrizität.
Verweise
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