Grafická metoda řešení reakcí ve vazbách

Grafická metoda ve statice umožňuje bez počítání určit velikosti a směry reakčních účinků a funkčnosti vazeb. Pracuje s několika axiomy.

Superpozice

Princip superpozice říká, že reakční účinek ve vazbě (síla, moment) mohu získat tak, že sečtu reakční účinky od jednotlivých zatížení. Teď nám to moc neřekne, ale bude se nám to hodit v úlohách, kdy na těleso působí více sil a momentů.

Věta o dvou silách

Věta o dvou silách říká, že působení sil je staticky ekvivalentní ( z pohledu statiky zaměnitelné), pokud jsou na jedné nositelce a míří stejným směrem. Podobné tvrzení platí pro statickou rovnováhu, tedy stav, kdy je těleso v klidu nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu. V té se těleso nachází, pokud jsou na těleso působí dvě síly na jedné nositelce a míří proti sobě.

Věta o třech silách

Věta o třech silách říká, že dvě síly působí ve statické ekvivalenci (zaměnitelně) se třetí silou tehdy, pokud se jejich nositelky protínají v jednom bodě, silový obrazec je uzavřený a síly jsou orientovány opačnými směry. Jinými slovy složením dvou sil dostanu tu třetí. Pro rovnováhu platí to samé, akorát jsou síly orientovány stejně. Platí, že jejich vektorový součet se rovná nule. 

Vlastnosti reakcí ve vazbách

Tak a teď ty vazby. Síly v nich mají specifické vlastnosti. V podpoře je síla kolmá na rovinu styku a má v podpoře také působiště. Rotační vazba má ve svém kloubu působiště, o jejím směru ani velikosti nic nevíme. Směr nositelky v posuvné vazbě je kolmý na směr vedení, neznáme však působiště.

S těmito vědomostmi pak skládáme nositelkové a silové obrazce tak, aby bylo těleso ve statické rovnováze.

Grafické řešení se silovou dvojicí

Ukážeme si zde taky, jak pracovat se silovou dvojicí (volným momentem). Volný moment lze zakreslit jako dvojici rovnoběžných sil o určité vzdálenosti.

Fígl tkví v tom, že poměr velikosti sil a jejich vzdálenosti můžeme korigovat libovolně, pokud jejich součin dává stejné číslo. Moment také nemá pevné působiště ani nositelku. Můžu jej tedy posunout tak, aby se vhodně skládal s jinými silami.