Introduction to Statics II : Applied Statics
Ivo Alfirević, Juraj Saucha, Zdenko Tonković, Janoš Kodvanj · 2010
Gradivo statike krutih tijela zbog svoje opsežnosti tiskano je u dva sveska. Prvi svezak Uvod u mehaniku – Statiku krutih tijela ima dva dijela: Uvod u mehaniku (1. i 2. poglavlje) i Teorijska ili racionalna statika (3., 4. i 5. poglavlje). Drugi svezak Primijenjena statika ima cetiri poglavlja koja cine jednu cjelinu. U prvom poglavlju prvog sveska daje se uvod ne samo u statiku nego je to uvod u cijelu teorijsku i primijenjenu mehaniku, dakle odnosi se i na kinematiku i dinamiku kao i druge grane mehanike primjerice na mehaniku cvrstih tijela. U njemu su obrađeni fizicki temelji mehanike, objasnjena je veza mehanike s fizikom, matematikom i tehnikom. Dan je iscrpan uvod u povijesni razvoj mehanike s kratkim osvrtom na razvoj prirodne filozofije i znanosti uopce. U drugom poglavlju dan je kratak uvod u vektorsku algebru. Razvoj vektorske algebre bez sumnje je makar u pocetku dobrim dijelom inspiriran potrebama mehanike, a posebno statike. S druge strane danas je nezamislivo izlaganje mehanike bez primjene vektora. Slijedeca tri poglavlja odnose se na teorijsku ili racionalnu statiku iako je i ona tako izlagana da je pripremljena, koliko je to bilo moguce, za neposrednu primjenu u rjesavanju tehnickih problema. U trecem se poglavlju definiraju osnovni pojmovi statike i daje pet osnovnih aksioma statike. Polazeci od tih definicija i aksioma deduktivnim postupkom izvode se svi teoremi statike krutih tijela. U cetvrtom poglavlju iznose se postupci rastavljanja i sastavljanja sila vektorskim, analitickim i grafickim postupkom. Graficki su postupci dani radi sto zornije slike i boljeg razumijevanja, a ne kao postupci kojima se dolazi do rjesenja konkretnih zadataka. Razmatraju se pojmovi kao sto su vijak sila, križ sila, invarijante sustava sila, centralna os sustava sila. U petom se poglavlju razmatraju uvjeti ravnoteže ; prvo kanonski koji uvijek daju sustav linearno nezavisnih jednadžbi ravnoteže. Zatim se izvode nekanonski uvjeti ravnoteže i objasnjavaju dopunski uvjeti koji osiguravaju linearnu nezavisnost jednadžbi. Ukratko su izložene osnovne grafostatike. Problemu se pristupa opcenito iako se iz pedagoskih razloga prvo obrađuje suceljeni sustav sila, pa tek onda opci prostorni sustav sila. U potpoglavlju 5.5. razmatraju se mnogi primjeri rjesavanja ravnoteže. Iz pedagoskih razloga ide se od jednostavnijih i laksih prema složenijim i težim primjerima. Redom se razmatra ravnoteža: cestice, krute ploce u ravnini, prostorno–paralelnog sustava sila i krutog tijela. Razmatraju se nacini ucvrscenja cestice, ploce i krutog tijela. Drugi svezak u kojem se izlaže primijenjena statika podijeljen je u cetiri poglavlja. U sestom se poglavlju razmatraju sile trenja te njihovo djelovanje na jednostavne tehnicke uređaje i naprave kao sto su klin, kosina, vijak, vijcana dizalica ili presa. U sedmom poglavlju izloženi su postupci određivanja težista, sredista mase i geometrijskog sredista homogenih tijela, tankih ljusaka, tankih ploca i presjeka te homogenih zakrivljenih stapova. Slijedi izlaganje statickih momenata ploha te momenata tromosti ravnih presjeka kao i dinamickih momenata tromosti tijela. Iako se ti pojmovi u manjoj mjeri koriste i u statici oni su ovdje pripremljeni za kasniju uporabu u mehanici cvrstih tijela te u dinamici. Obrađeni su ovdje na jednom mjestu jednim dijelom jer je to u skladu s nastavnim planom Fakulteta strojarstva i brodogradnje Sveucilista u Zagrebu. No bitniji je razlog matematicki formalizam koji je isti kako za momente tromosti ravnih presjeka tako i za dinamicke momente tromosti. U osmom poglavlju obrađuju se nosaci i to: resetkasti nosaci, puni ravni nosaci, zakrivljeni nosaci, okviri i savitljivi nosaci (lancanice). Definirani su pojmovi komponenata unutarnjih sila tj. uzdužnih i poprecnih sila te momenata savijanja i uvijanja. Na kraju se razmatra ravnoteža mehanizama, jednostavnih naprava i strojeva. Deveto poglavlje obrađuje analiticku statiku. Izvodi se princip virtualnog rada i potencijalne energije te razmatraju vrste ravnoteže: stabilna, labilna i indiferentna. Daje se energijski kriterij uvjeta stabilnosti ravnoteže. Udžbenik je pisan za studente dodiplomskog i diplomskog studija strojarstva, brodogradnje i zrakoplovstva u smislu Bolonjske deklaracije za predmet Mehanika I koji se predaje u prvom semestru i to 3 sata predavanja i 3 sata vježbi. Ocekuje se da ce dio tih studenata nastaviti doktorski studij. U tom smo smislu ovaj udžbenik nastojali uciniti potpunim, tj. izložili smo gradivo u vrlo sirokom opsegu tako da ce student i inženjer u praksi u njemu naci gotovo potpuno teorijsku pripremu i veliki dio njene prakticne primjene. Neželeci uciniti udžbenik preopsežnim nužno smo ispustili neke manje važne pojedinosti. Jasno je da se ovako zamisljen sveobuhvatan udžbenik može uciniti preopsežan i težak. Pokusali smo, a nadamo se i uspjeli, prikladnim i postupnim izlaganjem gradiva olaksati njegovo usvajanje. Tome ce pridonijeti brojni i dobro odabrani primjeri i zadaci na kraju svakog poglavlja.