در این بخش در رابطه با نحوه تحلیل مسائل تعادل ذره و جسم صلب در درس استاتیک و ایستایی توضیحاتی ارائه می گردد. همانطور که می دانید یکی از مهمترین مباحث در درس استاتیک و یا ایستایی مبحث تعادل ذره و جسم صلب در حالت دو بعدی و سه بعدی است. اگر دانشجویی این مبحث را خوب بلد باشد علاوه بر اینکه سوالاتی که مستقیما از این مبحث مطرح می شود را می تواند خیلی راحت تر پاسخ دهد در مباحثی که با تعادل در ارتباط هستند (مانند خرپا، قاب ها و ماشین ها، رسم نمودار نیروی برشی و گشتاور خمشی و ....) هم عملکرد خوب و درستی خواهد داشت. بنابراین لازم است مبحث تعادل به خوبی آموزش دیده شود. برای اینکه بتوانید مسائل تعادل در استاتیک را خوب تحلیل کنید و مسائل و تمرینات آن را خوب انجام دهید موارد زیر را در نظر داشته باشید.
پیشنهاد ویژه ایران مدرس: چگونه استاتیک بخوانیم و آن را یاد بگیریم و پاس کنیم؟
1- ابتدا مبحث گشتاور را خیلی خوب یاد بگیرید. در حل تمامی مسائل تعادل دو بعدی و سه بعدی حداقل یک بار از معادله تعادل گشتاور استفاده می کنید. اکثر دانشجویان معادلات تعادل نیروها را خوب می نویسند ولی معادله تعادل گشتاور را درست به کار نمی برند. در بحث قاب ها و ماشین ها و یا در مسائل سه بعدی تعادل حین حل یک سوال ممکن است لازم باشد چندین بار معادله تعادل گشتاور را بنویسید. خصوصا در حالت سه بعدی که باید از ضرب خارجی برای محاسبه بردار گشتاور استفاده کنید و یا لازم می شود گشتاور حول محور محاسبه شود، تسلط بر این مبحث بسیار مهم است. بنابراین در مرحله اول نحوه محاسبه گشتاور را خوب بلد باشید.
پیشنهاد می کنیم مقاله آموزش گشتاور در استاتیک یا نحوه محاسبه گشتاور نیرو در درس استاتیک به زبان ساده را مطالعه نمائید.
2- در مرحله بعد با مفهوم نمودار جسم آزاد Free body diagram به خوبی آشنا باشید و بدانید که چگونه باید این نمودار رسم گردد. نمودار جسم آزاد به این معنی است که شما جسم و یا اجسامی که می خواهید بررسی نمائید را از محیط اطراف جدا می کنید و اثر نیروهای خارجی و عکس العمل های تکیه گاهی را بر روی آن نمایش می دهید. به این ترتیب از همان ابتدای کار تکلیف شما مشخص است که می خواهید معادلات تعادل را برای کدام بخش از شکل بنویسید. اینکه کل شکلی که در تمرین داده شده است و یا بخشی از آن را به عنوان جسم آزاد در نظر بگیرید به نوع سوال و خواسته های مسئله بستگی دارد. تمریناتی که حل شده است را ببینید و از نحوه در نظر گرفتن نمودار جسم آزاد در آنها برای سایر تمرینات ایده بگیرید. اگر به اندازه کافی تمرین حل کنید به تدریج مسلط می شوید و به محض دیدن سوال تشخیص خواهید داد که کدام بخش را به عنوان نمودار جسم آزاد در نظر بگیرید.
پیشنهاد می شود رایگان دانلود کنید: دانلود جزوه استاتیک: تعادل
3- نکته دیگری که باید در نظر داشته باشید این است که انواع تکیه گاهها را خوب بشناسید. در حقیقت هر تکیه گاه چه در حالت دو بعدی و چه در حالت سه بعدی باید درست بررسی شود و عکس العمل هایی که می تواند ایجاد کند را به درستی باید روی نمودار جسم آزاد نمایش دهید. به عنوان یک قاعده کلی هر تکیه گاه در جهتی می تواند عکس العمل داشته باشد که در آن جهت بتواند حرکت جسم را محدود کند. بنابراین تکیه گاههای متداول را بشناسید (در کتاب های مرجع استاتیک و ایستایی مانند مریام و بیرجانستون در این زمینه توضیحات کافی ارائه شده است) و برای تکیه گاههای جدید از قاعده ای که گفته شد برای تشخیص تعداد عکس العمل های آن استفاده نمائید. وقتی نمودار جسم آزاد را رسم می کنید باید اثر انواع تکیه گاهها را به درستی روی آن نمایش دهید در غیر اینصورت نتیجه نهایی درست نخواهد بود. تعدادی از انواع تکیه گاهها در حالت دو بعدی در تصویر زیر نمایش داده شده است.
برای مشاهده لیست مدرسین و اساتید استاتیک بر روی عبارت تدریس خصوصی استاتیک کلیک نمائید.
4- در کلاس های استاتیک به صورت مرتب حاضر باشید و تمرین و مسئله حل کنید. استاتیک فرمول های زیادی ندارد و یک درس کاملا تحلیلی است. برای موفقیت در یادگیری استاتیک و معادلات تعادل باید تا جایی که می توانید به صورت منظم در کلاس حاضر باشید و به استدلال های استاد خودتان حین حل تمرینات توجه نمائید. ببینید چگونه نمودار جسم آزاد را رسم می کند و معادلات تعادل را چگونه می نویسد. چه توضیحاتی دارد و چگونه روند حل سوال را توجیه می کند. سر کلاس ها جزوه ی خوبی بنویسید و نکات مهم را یادداشت نمائید. در ادامه خودتان هم روی تمرینات حل شده و حل نشده تامل و تفکر کنید و سعی کنید بخش تحلیل ذهن خودتان را قوی تر نمائید. باید بتوانید در مواجه با هر سوال و مسئله جدید آن را تحلیل نمائید و معادلات تعادل را به درستی بنویسید و جواب نهایی را بدست آورید. رسیدن به این سطح تسلط مستلزم حل تمرین و مسئله است. وقتی خودتان روی تمرینات فکر می کنید و راه حل می نویسید و دوباره آن را اصلاح می کنید و برای یادگیری درس وقت می گذارید بدانید که در حال پیشرفت هستید.
مطالعه مقاله چگونه در درس استاتیک نمره بهتری بگیریم؟ هم می تواند مفید باشد.
منبع: ایران مدرس
