استاتیک

[ریپورتر]

استاتیک، یا ایستایی‌شناسی شاخه‌ای از دانش فیزیک و علوم مهندسی است که به بحث و مطالعه دربارهٔ سامانه‌های فیزیکی در حال تعادل ایستا (یا تعادل استاتیکی) می‌پردازد. تعادل ایستا حالتی است که در آن، مکان نسبیِ زیرسامانه‌ها نسبت به یک‌دیگر تغییر نکند یا آن‌که اجزا و سازه‌ها در اثر اعمال نیروهای خارجی، در حال ایستا و سکون باقی بمانند. در حالت تعادل ایستا، سامانهٔ مورد نظر یا در حال سکون است یا مرکز جرم (گرانیگاه) آن با سرعت ثابت حرکت می‌کند.
با استفاده از قانون دوم نیوتون به این نتیجه می‌رسیم که در یک سامانهٔ در حال تعادل ایستا، نیروی خالص و نیز گشتاور خالص وارد بر هر یک از جرم‌های درون سامانه برابر با صفر است، و این بدان معناست که در ازای هر نیرویی که بر یک جزء یا مؤلفه از سامانه وارد می‌شود، نیرویی به همان اندازه ولی در جهت مخالف به آن جزء اعمال می‌گردد. این‌که نیروی خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به عنوان شرط اول تعادل شناخته می‌شود. این شرط که گشتاور خالص وارد بر سامانه برابر با صفر باشد، به شرط دوم تعادل موسوم است.
ایستایی‌شناسی از جمله مباحثی است که در تجزیه و تحلیل سازه‌ها، مثلاً در مهندسی سازه یا معماری، و نیز به هنگام مطالعات سیالات در حالت سکون مثل پایدای سدها تحت فشارهای عظیم هیدرو استاتیکی آب کاربرد بسیار دارد. مقاومت مصالح (مکانیک ماده‌ها) شاخه‌ای مرتبط از علم مکانیک است که مبحث تعادل ایستا در آن بسیار به کار می‌رود. استاتیک پایه ای ترین و اصلی ترین درس در رشته مهندسی عمران محسوب میشود.
مطالب مورد بررسی در درس استاتیک عبارتند از:

تعادل در حالت 2 بعدی و 3 بعدی،
خرپاهای 2 بعدی،
ماشین ها،
تیرها،
ممان اینرسی سطح،
کابل ها و
کار مجازی

[ریپورتر]

وقتی که هیچ‌گونه نیروی (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%86%DB%8C%D8%B1%D9%88) خنثی نشده‌ای در داخل سیستم و هم‌چنین بین سیستم (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B3%DB%8C%D8%B3%D8%AA%D9%85) و محیط (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%85%D8%AD%DB%8C%D8%B7) آن وجود نداشته باشد، می‌گویند که سیستم در تعادل مکانیکی قرار دارد. اگر این شرایط برقرار نباشند، یا سیستم به‌تنهایی و یا سیستم و محیط آن هر دو تغییر حالت خواهند داد و این تغییر حالت وقتی متوقف می‌شود که تعادل مکانیکی دوباره برقرار گردد.

[ریپورتر]

خرپا سازه‌ای صلب از واحد‌های مثلثی شکل است که از اتصال اجزای باریک و بلند ساخته شده است. خرپا‌ها توانایی تحمل نیروهای کششی و فشاری را دارند.
خرپاها از جملهٔ ساده‌ترین اعضاء باربر سازه‌ها هستند که در کل به عنوان اعضاء خمشی عمل نموده و در سقف‌ها، پل‌ها، و سازه‌های هوا و فضا مورد استفاده قرار می‌گیرند. دراین گونه سازه‌ها به علت عدم وجود نیروی برشی و لنگر خمشی در تک تک اعضاء متشکله مثلث‌ها اتصالات باید به صورت مفصلی مدل شود.
خرپا بر حسب تعریف از مجموعه‌ای از اعضا‌یی بوجود می‌آید که همگی در یک صفحه قرار داشته و ترکیب آنها یک شبکه مثلثی ایجاد نماید. چون در خرپا‌ها فرض می‌شود که اعضا در انتهای خود به اعضای دیگر لولا شده‌اند بنابر این شکل مثلثی تنها شکل پایدار خواهد بود.
خرپاها به سه دسته زیر تقسیم بندی می‌شوند:

1-خرپا ساده
با مفصل نمودن سه عضو در انتهای یکدیگر و ایجاد شکل مثلث ساده تشکیل شده است. توسعه خرپا هر بار با اضافه نمودن دو عضو و یک گره صورت می‌گیرد. اعضای جدید در گره جدید به یکدیگر مفصل شده و انتهای دیگر آنها به گره‌های موجود مفصل می‌گردند.

2-خرپای مرکب یا Compounded Trusses:این نوع خرپا ترکیبی از چند خرپای ساده است.

[ریپورتر]

ماشین ومکانیزم
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b3/USDA_windmills.jpg/300px-USDA_windmills.jpg (http://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%BE%D8%B1%D9%88%D9%86%D8%AF%D9%87:USDA_windmill s.jpg)
توربینهای بادی


عموماً ماشین‌ها احتیاج به یک منبع انرژی (ورودی) دارند تا به‌وسیله آن کار (خروجی) تولید کنند. وسایلی (ادواتی) که دارای قطعات حرکتی مستحکم و انعطاف ناپذیر نیستند را در اصطلاع عموم ابزار یا به طور گسترده تری وسیله می‌نامند.
انسان‌ها در طول تاریخ از مکانیزم‌هایی برای افزایش تواناییهای خود استفاده می‌کردند.این مکانیزم‌ها عموماً در جهت کاهش نیروی لازمه برای انجام کار ٬ تغییر جهت نیروی وارده و یا تبدیل انرژی به حرکت یا بلعکس مورد استفاده قرار می‌گرفتند.
یرتری مکانیکی یک ماشین ساده حاصل نسبت مقدار نیروی وارد شده به بار به نیروی اعمال شده اولیه می‌باشد.
بهره وری مکانیکی یک ماشین نسبت بین بهره مکانیکی واقعی به بهره مکانیکی ایده آل می‌باشد. ابزارهای قدرتی پیشرفته ٬ ماشین ابزارهای خودکار و ابزارهای ماشین کاری دستی هم به‌عنوان ماشین شناخته می‌شوند.
ماشین‌ها یی که برای تبدیل گرما یا صورتهای دیگر انرژی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شوند را موتور می‌نامند.
ادوات هیدرولیکی نیز که ممکن است در امور صنعتی استفاده شوند بعلت اینکه دارای ابزارهای حرکتی صلب نیستند ماشین نامیده نمی‌شوند. هیدرولیک بطور گسترده‌ای در کارخانه جات تجهیزات جنگی سنگین ٬ خودرو سازی ٬ صنایع دریایی ٬ صنایع هوایی و... مورد استفاده است.