С.М. Тарг
Краткий курс теоретической механики
И здание двадцатое, стереотипное
Рекомендовано Министерством образования и науки
Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших технических учебных заведений
М осква «Высшая школа» 2010
УДК 531.8
ББ К 22.21
Т19
Р е ц е н з е н т : кафедра теоретической механики Российского университета дружбы народов
(зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А. С. Галиуллин)
|
Тарг С .М . |
|
Т 19 |
К раткий |
курс теоретической механики: Учеб. для |
|
втузов/С .М . |
Тарг. — 20-е изд., стер. — М.: Высш. шк., |
2010. — 416 с.: ил.
ISBN 978-5-06-006193-2
В книге изложены основы механики материальной точки, системы материальных точек и твердого тела в объеме, соответствующем програм мам технических вузов. Приведено много примеров и задач, решения ко торых сопровождаются соответствующими методическими указаниями.
Для студентов очных и заочных технических вузов.
УДК 531.8 ББК 22.21
ISBN 978-5-06-006193-2 © ОАО «Издательство «Высшая школа», 2010
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Высшая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия издательства запрещается.
ПРЕДИСЛОВИЕ
КТРИНАДЦАТОМУ ИЗДАНИЮ
Книга является учебником для студентов высш их техничес ких учебных заведений; представление о ее содерж ании дает оглавление. М атериал в книге изложен так, что ею мож но пользоваться при изучении курса как по кратким, так и по более полным програм м ам . П ри этом т а часть м атериала,
которая мож ет входить в те или иные более полные п рограм мы, помещ ена в главы или параграфы, отмеченные звездочкой или набранные петитом . П ри чтении книги лю бая часть этого м атериала может опускаться без ущ ерба для понимания оста льного текста. Заметим однако, что ознаком иться с таким и освещ енными в учебнике весьм а интересными вопросам и, как движение в поле зем ного тяготения или движение тела пе ременной массы (ракеты), полезно студентам всех специаль ностей.
Выделение динамики точки в самостоятельны й раздел со-
хранеь и |
в данном издании ввиду важ ности |
этого |
раздела, |
а такж е |
потому, что совместное изложение |
общ их |
теорем |
динамики для точки и системы экономии во времени по сущ е ству не дает, но создает у изучаю щ их курс дополнительны е трудности, связанные с необходимостью усваивать одновре
менно больш ое число важнейш их понятий механики. |
|
К ак и в предыдущих изданиях, в курсе отведено |
больш ое |
место примерам и м етодам решения задач; этот |
м атериал |
заним ает около трети всей книги. Решения задач сопровож да ю тся рядом указаний, которы е долж ны пом очь студенту при самостоятельном изучении м атериала. В этой части книга будет полезна студентам всех специальностей и особенно сту дентам заочных вузов.
В книге используется общ епринятое векторное излож ение м атериала и предполагается, что читатель знаком с основам и векторной алгебры; однако в примечаниях даю тся и некоторы е
3
необходимые справки. Н умерация формул в каж дом из раз делов книги сплош ная и при ссылках на формулы данного раздела обычно указывается только их номер; в ссылках же на ф ормулы из других разделов указывается еще и номер параграфа.
За прош едш ие годы книга неоднократно издавалась в пере водах на английский, французский, испанский, португальский, итальянский, сербскохорватский, арабский, вьетнамский, а та кже азербайджанский, армянский, литовский и эстонский язы ки. А втор считает своим долгом выразить глубокую благодар ность всем, кто сделал эти переводы и осуществил издание.
Автор
ВВЕДЕНИЕ
Современная техника ставит перед инженерами множество задач, решение которых связано с исследованием так называемого механи ческого движения и механического взаимодействия материальных тел.
М е х а н и ч е с к и м д в и ж е н и е м называют происходя щее с течением времени изменение взаимного положения материаль ных тел в пространстве. Под м е х а н и ч е с к и м в з а и м о д е й с т в и е м понимают те действия материальных тел друг на друга, в результате которых происходит изменение движения этих тел или изменение их формы (деформация). За основную меру этих действий принимают величину, называемую силой. Примерами механического движения в природе являются движение небесных тел, колебания земной коры, воздушные и морские течения, тепловое движение мо лекул и т. п., а в технике — движение различных наземных или водных транспортных средств и летательных аппаратов, движение частей всевозможных машин, механизмов и двигателе#, деформация элементов тех или иных конструкций и сооружений, течение жидко сти и газов и многое другое. Примерами же механических взаимодей ствий являются взаимные притяжения материальных тел по закону всемирного тяготения, взаимные давления соприкасающихся (или соударяющихся) тел, воздействия частиц жидкости и газа друг на друга и на движущиеся или покоящиеся в них тела и т. д.
Наука о механическом движении и взаимодействии материаль ных тел и называется механикой. Круг проблем, рассматриваемых в механике, очень велик и с развитием этой науки в ней появился це лый ряд самостоятельных областей, связанных с изучением меха ники твердых деформируемых тел, жидкостей и газов. К этим обла стям относятся теория упругости, теория пластичности, гидромеха ника, аэромеханика, газовая динамика и ряд разделов так называе мой прикладной механики, в частности: сопротивление материалов, статика сооружений, теория механизмов и машин, гидравлика, а так же многие специальные инженерные дисциплины. Однако во всех этих областях наряду со специфическими для каждой из них зако номерностями и методами исследования опираются на ряд основных законов или принципов и используют многие понятия и методы, об щие для всех областей механики. Рассмотрение этих общих понятий, законов и методов и составляет предмет так называемой теоретиче ской (или общей) механики.
В основе механики лежат законы, называемые законами класси ческой механики (или законами Ньютона), которые установлены пу
5