معهد اإلسكندرية العالى للهندسة والتكنولوجيا Alexandria Higher Institute of Engineering and Technology STATICS ME001 دكتورمهندس استشارى /سامح توفيق عبد الفتاح 1 Dr\ Sameh Tawfik 1 المحاضرة األولى Lecture (1) Dr\ Sameh Tawfik 2 2 الغرض من المحاضرة • • • • • 3 التعريف بعلم الميكانيكا وكيفية تبسيط دراسته. التعرف على قوانين نيوتن للحركة. التعريف بؤنظمة القياس العالمية والوحدات المستخدمة فى كل منها. مراجعة واختبار الخلفية السابقة عن علم الميكانيكا. التدريب على أساسيات حل مسائل الميكانيكا. Dr\ Sameh Tawfik 3 ياهى عهى انًيكاَيكا ؟ -الميكانيكا هى العلم الذى يهتم بدراسة حالة األجسام فى حالتى السكون والحركة. 4 Dr\ Sameh Tawfik 4 أقساو عهى انًيكاَيكا يمكن تقسيم علم الميكانيكا إلى ثالثة أقسام رئيسية هى -: -1ميكانيكا األجسام المتماسكة Rigid Body Mechanics -2ميكانيكا األجسام غير المتماسكة Deformable Body Mechanics -3ميكانيكا الموائع Fluid Mechanics 5 Dr\ Sameh Tawfik 5 فائذة دساست عهى انًيكاَيكا تفيد دراسة علم الميكانيكا فى فهم أسس تصميم المعدات واآلالت وكذا بناء المنشآت 6 Dr\ Sameh Tawfik 6 ييكاَيكا األجساو انًتًاسكت Rigid Body Mechanics Statics Dynamics ويهتم بدراسة حالة األجسام المتماسكة فى حالة السكون أو الحركة بسرعة ثابتة ويهتم بدراسة حالة األجسام المتماسكة فى حالة الحركة بسرعة غير ثابتة لذلك يمكن إعتبار الـ Staticsحالة خاصة من الـ Dynamics وذلك لكون معدل تغير السرعة فيها ( العجلة ) مساويا للصفر a=0 7 Dr\ Sameh Tawfik 7 فً هزا انكىسس سُتُاول بانذساست انقسى األول يٍ أقساو عهى ييكاَيكا األجساو انًتًاسكت وهى-: (اإلستاتيكا) STATICS 8 Dr\ Sameh Tawfik 8 َبذرة تاسيخيت عٍ عهى انًيكاَيكا قد كان لكثير من العلماء الفضل الكبير فى وضع أسس علم الميكانيكا أولهم العالم ( أرشميدس ) الذى ظهر فى القرن الثالث قبل الميالد واهتم بدراسة حركة العجالت ودراسة حركة األجسام على األسطح المائلة فضال عن دراسة ظاهرة طفو األجسام 9 Dr\ Sameh Tawfik 9 ثم تاله بعد ذلك العالم ( جاليليو جاليلى ) الذى ظهر فى القرن السابع عشر الميالدى واهتم بدراسة حركة األجرام السماوية واألجسام المتساقطة نتيجة الظواهر الكونية . 10 Dr\ Sameh Tawfik 10 ثم جاء بعدهما العالم األشهر فى مجال علم الميكانيكا ( إسحق نيوتن) الذى ظهر فى أوائل القرن الثامن عشر الميالدى وكان له الفضل فى وضع قوانين الحركة األساسية واشتهر بوضعه أيضا ألشهر قانون فى علم الميكانيكا وهو قانون 11 Dr\ Sameh Tawfik الجاذبية فضال عن قوانين الديناميكا الحرارية 11 ثم بدأ العلماء بعد عصر نيوتن فى صياغة العديد من المعادالت الرياضية المشتقة من قوانين نيوتن كان أشهر هإالء العلماء ( أويلر والجرانج وفورير وغيرهم ) العالم (أويلر) 12 العالم (الجرانج) العالم (فورير) Dr\ Sameh Tawfik 12 وكان أشهرهم بالطبع (ألبرت أينشتاين) الذى ظهر فى القرن العشرين واشتهر بنظرية النسبية التى كانت أساسا فى وضع أسس علم الفيزياء الحديثة (ألبرت أينشتاين) 13 Dr\ Sameh Tawfik 13 يفاهيى أساسيت فً عهى انًيكاَيكا انطىل ): (Length- ٔيغتخذو نتحذيذ يٕضغ َقطت يؼيُت فٗ انفشاؽ ٔكزا يغتخذو نقياط أبؼاد األجغاو وحذاث قياس انطىل :- انًتش )ٔ (mيضاػفاتّ ٔ أجضاؤِ 14 Dr\ Sameh Tawfik 14 انكتهت ):(mass ْٔٗ يقذاس يا يحتٕيّ انجغى يٍ يادة. وحذاث قياس انكتهت: انكيهٕ جشاو )ٔ (Kgيضاػفاتّ ٔأجضاؤِ 15 Dr\ Sameh Tawfik 15 انزيٍ ):(Time ْٕٔ انفتشة انتٗ يغتغشقٓا ٔقٕع حذث يؼيٍ وحذاث قياس انزيٍ : انخاَيت )ٔ (sيضاػفاتٓا ٔأجضاؤْا. 16 Dr\ Sameh Tawfik 16 انقىة ):(Force ْٕٔ انًإحش انزٖ يتغبب ئيا فٗ حشكت انجغى أٔ تغيش شكهّ ٔتُُقغى بصفت ػايت ئنٗ قٕة دفغ أٔ قٕة عحب. وحذاث قياس انقىة : انُيٕتٍ ٔيضاػفاتّ ٔأجضاؤِ. 17 Dr\ Sameh Tawfik 17 كيفيت تبسيظ دساست عهى انًيكاَيكا - ٔ نتبغيظ دساعت ػهى انًيكاَيكا َغتخذو يا يغًٗ Idealizationحيج يتى اعتخذاو ( )3يفاْيى أعاعيت - -1انـ ْٕٔ : Particleجغيى نّ كتهت )ٔ (mنيظ نّ أبؼاد أٖ أٌ ) (L=0فٗ جًيغ اإلتجاْاث - -2انـ ْٕٔ : Rigid bodyانجغى انًكٌٕ يٍ ػذد ال َٓائٗ يٍ انـ Particlesانتٗ تبؼذ ػٍ بؼضٓا يغافاث حابتت ال تتغيش يًٓا أحشث ػهيٓا انقٕٖ ( جغى يتًاعك ال يتغيش شكهّ بتأحيش انقٕة). - -3انـ ْٗٔ:Concentrated forceانًإحش انزٖ يإحش فٗ َقطت يؼيُت يٍ انـ Rigid body 18 Dr\ Sameh Tawfik 18 قىاَيٍ َيىتٍ انثالثت نهحشكت - ْٔٗ قٕاَيٍ اعتُتجٓا انؼانى (ئعحق َيٕتٍ) يٍ يالحظاتّ انًتكشسة نحشكت األجغاو ٔتتهخص فٗ انقٕاَيٍ انخالحت اآلتيت: - -1انقاَىٌ األول :يظم انجغى ػهٗ حانتّ يٍ انغكٌٕ أٔ انحشكت بغشػت يُتظًت فٗ خظ يغتقيى يا نى تإحش ػهيّ قٕة خاسجيت تغيش يٍ حانتّٔ ،يؼشف ْزا انقإٌَ أيضا بقإٌَ ( انقصٕس انزاتٗ) 19 Dr\ Sameh Tawfik 19 قىاَيٍ َيىتٍ انثالثت نهحشكت - -2انقاَىٌ انثاًَ :يتُاعب يؼذل انتغيش فٗ كًيت حشكت جغى يغ انقٕة انًإحشة ػهيّ أٖ أٌ-: 20 Dr\ Sameh Tawfik 20 قىاَيٍ َيىتٍ انثالثت نهحشكت - -3انقاَىٌ انثانث :نكم فؼم سد فؼم يغأ نّ فٗ انًقذاس ٔيضاد نّ فٗ اإلتجاِ ٔػهٗ خظ ػًم ٔاحذ. 21 Dr\ Sameh Tawfik 21 انىحذاث األساسيت فً انًيكاَيكا كًا ركشَا يٍ قبم أٌ انٕحذاث انالصيت نذساعت ػهى انًيكاَيكا ْٗ (ٔ )4حذاث ( انطٕل –انكتهت – انضيٍ -انقٕة ) ٔنكُُا َجذ أٌ ٔحذة انقٕة كًا يُص قإٌَ َيٕتٍ انخاَٗ يشكبت يٍ انخالحت ٔحذاث األٔنٗ انطٕل ٔانكتهت ٔانضيٍ F =m.a ٔرنك كًا ْٕ ٔاضح حيج أٌ: ٔحذة انقٕة تغأٖ ٔحذة انكتهت ) (massيضشٔبت فٗ ٔحذة انؼجهت )(acceleration ٔحذة انؼجهت ) ٔ ْٗ(aحذة انطٕل ) (Lengthيقغٕيت ػهٗ يشبغ ٔحذة انضيٍ )( time)Acceleration unit = (m/s2 نزنك تى اقتصاس األَظًت انعانًيت نهتىحيذ انقياسً عهً هزِ انىحذاث انثالثت األونً (انطىل -انكتهت –انزيٍ) ((Length –Mass-Time 22 Dr\ Sameh Tawfik 22 أَظًت انقياس انعانًيت )1- International Standard (S.I ٔفيّ يتى قياط انطٕل بانًتش)ٔ (mانكتهت بانكيهٕجشاو ) ٔ (Kgانضيٍ بانخاَيت )ٔ (s نٓزا يطهق ػهيّ أحياَا (MKS) system )2- American Standard (U.S ٔفيّ يتى قياط انطٕل بانقذو )ٔ (ftانقٕة بانشطم ٔ (lb) Poundsانكتهت بانـ ) ٔ(slugانضيٍ بانخاَيت ) ٔ (sنٓزا يطهق ػهيّ أحياَا (FPS) system ٔيتشابّ ْزا انُظاو يغ انُظاو اإلَجهيضٖ نٕحذاث انقياط 23 Dr\ Sameh Tawfik 23 انتحىيم بيٍ أَظًت انقياس انعانًيت انجذٔل انتانٗ يٕضح كيفيت انتحٕيم بيٍ أَظًت انقياط انذٔنيت انًختهفت كًا يٕجذ بشايج كًبيٕتش يخصصت نهتحٕيم بيٍ انٕحذاث ٔبؼضٓا 24 Dr\ Sameh Tawfik 24 يضاعفاث وأجزاء وحذاث انقياس Multiple & submultiple of units انجذٔل انتانٗ يٕضح يضاػفاث ٔأجضاء ٔحذاث انقياط 25 Dr\ Sameh Tawfik 25 Examples Dr\ Sameh Tawfik 26 Dr\ Sameh Tawfik 27 27 Assignment Dr\ Sameh Tawfik Solve all problems of sheet (1) Dr\ Sameh Tawfik يع أطيب تًُياتً بانتىفيق دكتىسيهُذس استشاسي /سايح تىفيق عبذ انفتاح 28 Dr\ Sameh Tawfik 30