Постулаты гравитационной статики

Постулат – неочевидное научное утверждение, достоверность которого доказывается экспериментально или - совокупностью теоретических результатов, следующих из экспериментов.

Рис. 11. Равнодействующая и уравновешивающая силы	Рис. 12. Сосредоточенная и распределенные силы

Постулат 1.Если на свободное абсолютно твердое тело действуют две силы, то тело может находиться в равновесии тогда и только тогда, когда эти силы равны по модулю и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны (рис. 13).

Рис. 13. Схема к пояснению постулата 1

Система сил, под действием которой свободное твердое тело может находиться в покое, называется уравновешенной или эквивалентной нулю. На рис. 13 показана простейшая уравновешенная система сил: . Опыт показывает, что, если на тело действует только одна сила, то оно не может находиться в равновесии.

Постулат 2.Действие данной системы сил на абсолютно твердое тело не изменится, если к ней прибавить или от неё отнять уравновешенную систему сил. Данная система сил - действующая на тело, совместно с добавленной уравновешенной системой сил . - тоже уравновешенная система сил (рис. 14).	Рис. 14. Схема к пояснению постулата 2
Пусть в точке В (рис. 15) приложена сила . Приложим в точке А уравновешенную систему сил, у которой и Тогда уравновешенную систему сил можно отбросить и остаётся одна сила , перенесенная из точки В в точку А. Это следствие справедливо только для внешних сил. Из рассмотренного анализа второго постулата следует второе следствие: сила - скользящий вектор.	Рис. 15. Схема к пояснению следствий из постулатов 1 и 2

Следствия 1-го и 2-го постулатов.Действие силы на абсолютно твердое тело не изменится, если перенести точку приложения силы вдоль линии её действия в любую другую точку тела (рис. 15).

Постулат 3.Две силы - и , приложенные к телу в одной точке, имеют равнодействующую , равную геометрической сумме этих сил (рис. 16).	Рис. 16. Схема к пояснению постулата 3
Постулат 4. (Закон равенства действия противодействию). При всяком действии одного тела на другое имеет место такое же по величине, но противоположное по направлению противодействие (рис. 17). Равновесие при этом не достигается, т.к. силы приложены к разным телам.	Рис. 17. Схема к пояснению постулата 4

Постулат 5. (Принцип отвердевания).Равновесие деформируемого тела, находящегося под действием данной системы сил, не нарушится, если тело считать отвердевшим (абсолютно твердым). Например, равновесие растянутой цепи не нарушится, если её звенья считать сваренными и если силы будут растягивающими (рис. 18).

Рис. 18. Схема к пояснению постулата 5