یکی از دروس مهم برای تمام رشته های فنی مهندسی درس استاتیک است. اگر این درس را خوب یاد بگیرید در درسهای دیگر که استاتیک برای آنها حالت پیش نیاز دارد هم موفق خواهید بود. البته استاتیک درسی نیست که فرمولهای زیاد برای حفظ کردن داشته باشد. در درس استاتیک فرمولهای محدودی ارائه می شود و بیشتر مسائل با همان معادلات تعادل قابل حل کردن هستند.
پیشنهاد ویژه ایران مدرس: سرفصل های درس استاتیک
شاید بیشتری سختی درس هم به همین بر می گردد که قرار است با همان تعداد محدود فرمول و رابطه اکثر مسائل را حل کنید. در این درس از دانشجویان انتظار می رود توانایی تحلیل خودشان را افزایش دهند و بتوانند مسائل را با همان معادلات تعدادل حل کنند. در کتابهای مرجع درس استاتیک مانند مریام و بیرجانسون مسائل بسیار متعددی وجود دارد و نشان می دهد که دانشجویان باید تعداد تمرینات زیادی را حل کنند تا به خوبی بر آن مسلط شوند. برای موفقیت در درس استاتیک تامل و تفکر بر روی تمرینات و مسائل بسیار مهم است.
در مرحله اول باید سعی کنید به صورت مرتب در کلاسهای دانشگاه حاضر باشید. وقتی در کلاس حاضر هستید نحوه برخورد استاد خودتان با مسائل را می بینید و استدلال هایی که ایشان انجام می دهد را مشاهده خواهید کرد. در نتیجه وقتی در ادامه خودتان هم می خواهید مسئله ای را حل کنید به همان روش عمل خواهید کرد. برای این درس حضور در کلاسها بسیار مفید است.
مطالعه این مقاله هم مفید است: چگونه استاتیک بخوانیم و آن را یاد بگیریم؟
برای تسلط بر درس استاتیک باید مبحث تعادل استاتیکی را خیلی خوب آموزش ببینید. در واقع مهم‌ترین و اصلی‌ترین موضوع استاتیک تعادل، معادلات تعادل استاتیکی، تعادل ذره و جسم صلب در دو بعد و سه بعد می باشد. مبحث تعادل استاتیکی نه تنها به خودی خود مهم است و مورد سوال قرار می گیرد بلکه بلد بودن آن برای حل مسائل مرتبط با خرپاها، قاب ها و ماشین ها و ... هم مهم است. حتی در درس های مقاومت مصالح ۱ و ۲ و طراحی اجزاء ۱ و ۲ هم در بسیاری از مواقع پیش نیاز حل مسائل این است که نیروهای مجهول را محاسبه کنید و محاسبه نیروهای مجهول با معادلات تعادل استاتیکی ممکن می شود.
اگر در درس استاتیک اشکالات پایه ای دارید از مدرسین و اساتید خصوصی فعال در این زمینه کمک بگیرید (مشاهده مدرسین تدریس خصوصی استاتیک). مشاهده فیلم های کوتاه زیر هم مفید است.
فیلم آموزشی - تعریف ضرب داخلی و ضرب خارجی بردارها در فیزیک و استاتیک به زبان ساده
فیلم آموزشی - آموزش ممان اینرسی به زبان ساده از درس استاتیک و ایستایی
فیلم آموزشی - نحوه استفاده از روش برش زدن و مقطع زدن برای تحلیل خرپا
فیلم آموزش گشتاور نیرو حول نقطه مشخص به زبان ساده از درس استاتیک
کلاسهای تدریس خصوصی هم روش و راهکار خوبی برای یادگیری بهتر این درس و نسلط بر آن است. برای اطمینان از موفق شدن در امتحان و یادگیری بهتر درس در طول ترم درس را بخوانید و در کلاسها حاضر باشید. استاتیک با نقطه ای از مغز شما کار دارد که ممکن است قبلا خوب تقویت نشده باشد. در درسهای قبلی ممکن است با به خاطر سپردن فرمولها و روابط توانسته باشید نتیجه خوبی بگیرید. در این درس باید قوه تحلیل و استدلال خودتان را تقویت کنید. در دروسی مانند درس استاتیک اگر به اندازه کافی تمرین حل نکرده باشید، در جلسه امتحان تمام سوالات به نظر آشنا می رسد ولی انگار یک نفر دست شما نگه داشته است و اجازه نمی دهد چیزی بنویسید. باید تحلیل مسائل و استدلال کردن را هم تمرین کرده باشید. اگر کتاب حل المسائلی دارید خیلی سریع سراغ جواب سوالها نروید. برای هر سوال به خودتان حداقل 10 دقیقه وقت بدهید تا راه حلی که به نظرتان می رسد را بنویسید. وقتی راه حلها را جستجو می کنید و بر روی کاغذ می نویسید در نهایت اگر درست هم نباشد این روند به یادگیری شما کمک زیادی می کند. وقتی ذهن شما در جستجوی راه حل درست روی سوالات فکر می کند و با آن درگیر می شود در ادامه وقتی راه حل درست را می بینید بیشتر به یادتان می ماند و در جلسه امتحان هم از آن بهتر استفاده خواهید کرد. پس استاتیک درسی نیست که بخواهید فقط در ایام امتحانات آن را بخوانید. در طول ترم درس بخوانید و تمرین و مسئله حل کنید و در کلاسها شرکت نمائید.
مشاهده و به صورت رایگان دانلود نمائید: دانلود نمونه سوال امتحانی استاتیک
در فصل اول درس استاتیک قوانین نیوتون و بردارها ارائه می گردد. نیوتون سه قانون دارد که قانون اول بیان می کند اگر به جسمی هیچ نیرویی وارد نشود همان حالت سکون و یا حرکت خودش را حفظ می کند. قانون دوم بیان می کند که شتاب هر جسم متناسب است با نیروی وارد بر آن و قانون سوم هم در رابطه با نیروهای عمل و عکس العمل است. در فصل اول جمع، تفاضل و انواع ضرب بردرها هم ارائه می شود که مروری است بر مباحثی که قبلا خوانده شده است.
کلیک کنید: دانلود جزوه استاتیک: قوانین نیوتون و بردارها
فصل دوم به نیروها و گشتاورها می پردازد و نیرو که در استاتیک بسیار با آن سرو کار خواهید داشت به عنوان یک بردار لغزان معرفی می شود. سیستم نیروهای معادل و انواع روشهای محاسبه گشتاور در این فصل ارائه می گردد. اکثر دانشجویان وقتی معادلات تعادل را می نویسند در نوشتن معادلات تعادل نیروها اشکالی ندارند ولی معادله تعادل گشتاور را خوب نمی نویسند. بنابراین باید روی بحث نحوه محاسبه گشتاور نیروها هم در حالت دو بعدی و هم در حالت سه بعدی بیشتر کار کنید.
پیشنهاد می کنیم این جزوه خوب را هم دانلود کنید: دانلود جزوه استاتیک: نیرو و گشتاور
در فصل بعد مبحث تعادل استاتیک که شاید بتوان گفت اصلی ترین بحث استاتیک است مطرح می گردد و هم برای ذرات و هم برای جسم صلب این بحث ارائه می شود. در حالت دو بعدی برای تعادل ذره دو معادله و برای تعادل جسم صلب سه معادله وجود دارد. در حالت سه بعدی تعداد معادلات تعادل افزایش می یابد. البته قبل از آنکه معادله تعادل را بنویسید باید نمودار جسم آزاد را رسم نمائید. در نمودار جسم آزاد جسم و یا اجسامی که قرار است روی آن کار کنید را مشخص نموده و از محیط اطراف جدا می کنید.
در جزوه دانلود جزوه استاتیک: تعادل در این زمینه توضیحات بیشتری ارائه شده است. در بحث دیگر از درس استاتیک مبحث خرپاها مطرح می شود. خرپاها سازه هایی هستند که فرض می شود اجزای آن عضوهای دو نیرویی بوده و فقط تحت کشش و یا فشار قرار دارند. برای تحلیل خرپاها دو روش گره و مقطع زدن وجود دارد که در جزوه دانلود جزوه استاتیک: خرپا توضیح داده شده است. در بسیاری از موارد برای تحلیل یک خرپا ممکن است لازم باشد ابتدا عکس العمل تکیه گاهها محاسبه گردد و در بعضی از مسائل شاید این مورد لازم نباشد. برای تحلیل خرپاها هم باید به خوبی بر مبحث تعادل استاتیک مسلط باشید.
یکی از مباحث دیگر که در درس استاتیک ممکن است درس داده شود مبحث ممان اینرسی است. (دانلود جزوه استاتیک: ممان اینرسی). ممان اینرسی هم یکی از مباحث مهم است که در درسهای دیگر مانند مقاومت مصالح هم در بعضی از فصل ها مورد استفاده قرار می گیرد.
قابها و ماشینها هم بحث دیگری است که در درس استاتیک مطرح می شود. قابها سازهای صلب و بدون حرکتی هستند که برای تحمل نیرو از انها استفاده می شود و برخلاف خرپاها حداقل یک عضو بیش از دو نیرویی دارند. ماشینها هم مشابه قابها هستند با این تفاوت که برای انتقال نیرو مورد استفاده قرار می گیرند.
برای تحلیل قابها و ماشینها (دانلود جزوه استاتیک: قابها و ماشینها) ممکن است تعداد مجهولها زیاد باشد و علاوه بر نوشتن معادلات تعادل برای کل سازه شاید لازم باشد اجزا از هم تفکیک شده و برای آنها هم معادله تعادل دوباره نوشته شود. بنابراین اگر توجه کرده باشید تقریبا در تمامی فصل های استاتیک برای انواع سازه های مختلف از معادلات تعادل استفاده می گردد و در نتیجه تسلط صد در صدی بر این معادلات لازم است. برای یادگیری مبحث قابها و ماشینها باید تمرینات مربوط به آن حل شود چرا که وقتی اجزا را از هم تفکیک می کنید نکات خاص خودش را دارد که باید در نظر گرفته شود.
مطالعه نمائید: نحوه حل مسائل و تمرینات خرپا در درس استاتیک و ایستایی
از سایر مباحثی که در درس استاتیک تدریس می شود مبحث نیروهای گسترده و اصطکاک است. وقتی نیروی گسترده ای بر جسم وارد می شود باید قبل از نوشتن معادلات تعادل این نیرو تبدیل به بار متمرکز معادلش گردد. اندازه بار متمرکز معادل برابر مساحت زیر نمودار بار گسترده است و محل اعمال آن همان مرکز سطح بار گسترده می باشد.
در جزوه دانلود جزوه استاتیک: نیروهای گسترده این مبحث به خوبی توضیح داده شده است. در بحث اصطکاک هم همانطور که می دانید جسم تا وقتی حرکت نکرده است از ضریب اصطکاک ایستایی برای تحلیل ان استفاده می شود و وقتی حرکت می کند از ضریب اصطکاک دینامیکی. به هر حال مبحث اصطکاک در دوره متوسطه هم خوانده شده است و در درس استاتیک مسائل سطح بالاتری برای آن حل می شود.
کلیک کنید: دانلود جزوه استاتیک: اصطکاک
با توجه به مطالب ارائه شده واضح است که یادگیری و پاس کردن درس استاتیک به تلاش و کوشش و ممارست نیاز دارد. درس استاتیک را باید عمقی و مفهومی خواند و روی تمرینات آن تامل و تفکر کرد. باید تحلیل کردن را خوب یاد بگیرید و تلاش کنید ذهن خودتان را به گونه ای عادت دهید که روی سوالات فکر کند و راه حل ارائه دهد. در کار مهندسی ذهن هایی که به ارائه راه حل و حل کردن مسائل جدید عادت کرده باشند به نسبت ذهن هایی که فقط فرمول و رابطه حفظ کرده اند بسیار ارزشمندتر و موفق تر است.
منبع: ایران مدرس
