სტატიკა
სტატიკა – (ბერძნ. Statike - მოძღვრება წონის, წონასწორობის შესახებ) – მექანიკის ნაწილი, რომელიც შეისწავლის ძალთა ერთი სისტემის გარდაქმნას მის ეკვივალენტურ სხვა უფრო მარტივ სისტემად და ნივთიერი სხეულების წონასწორობის პირობებს მასზე მოდებული ძალების მოქმედებისას.
სტატიკა შეისწავლის ე. წ. აბსოლუტურ წონასწორობას, ანუ სხეულის უძრავ მდგომარეობას ათვლის ინერციული სისტემის მიმართ (პრაქტიკულად დედემიწის მიმართ). განსახილველი ობიექტის თვისებების მიხედვით სტატიკას ყოფენ რამდენიმე დარგად: მყარი სხეულის სტატიკა, დრეკად - დეფორმირებადი სხეულის სტატიკა, თხევადი სხეულების სტატიკა (ჰიდროსტატიკა), აირისებრი გარემოს სტატიკა (აეროსტატიკა).
მყარი სხეულის სტატიკას ფართოდ იყენებენ სხვადასხვა საინჟინრო კონსტრუქციის წონასწორობის ზოგადი პირობების განსაზღვრისას, ამ კონსტრუქციების საყრდენებზე არსებული წნევის და კონსტრუქციის შიდა ნაწილებში ძაბვების განსაზღვრისათვის, რადგანაც ამ ამოცანების გადაწყვეტისას კონსტრუქციის ნაწილების დეფორმაციები შეიძლება ჩვეულებრივ უგულებელვყოთ. გარდა ამისა, გამყარების პრინციპის საფუძველზე მყარი სხეულის სტატიკის მეთოდები შეიძლება გამოვიყენოთ ნებისმიერი ცვლადი სისტემის (ბაგირი, ჯაჭვი, ღვედი, მრავალსახსრიანი ძელი, თაღი და ა.შ.) წონასწორობის აუცილებელი პირობების შესადგენად.
სტატიკის ძირითად ცნებებს განეკუთვნება ძალის, რაიმე ცენტრის ან ღერძის მიმართ ძალის მომენტისა და წყვილძალის ცნებები.
სტატიკას ყოფენ გეომეტრიულ და ანალიზურ სტატიკად. გეომეტრიული სტატიკა დაფუძნებულია ე.წ. სტატიკის აქსიომებზე, რომლებშიც ფორმულირებულია ის მარტივი და ძირითადი კანონები, რომლებსაც ემორჩილებიან ერთსა და იმავე სხეულზე ან ურთიერთმოქმედ სხეულებზე მოდებული ძალები. გეომეტრიული სტატიკის მეთოდები განავითარეს მონტიემ, ჯ. ბენედეტიმ (იგი იცავს არქიმედეს ტრადიციებს). გეომეტრიული სტატიკის უდიდესი და უფრო თანმიმდევარი წარმომადგენელია ჰოლანდიელი სიმონ სტევინი. მისმა შრომებმა დამაგვირგვინებელი როლი შეასრულეს აღორძინების ეპოქის ელემენტარული სტატიკისა და ჰიდროსტატიკის გეომეტრიული მიმართულების განვითარებაში. თავის სტატიკას ს. სტევინი აგებს აქსიომატურად, სადაც იგი იყენებს არქიმედეს გეომეტრიული სტატიკის ძირითადი პოსტულატებს (დაკავშირებულს ბერკეტის წონასწორობასთან).
სტევინმა შემოიღო ძალის აღნიშვნა ისრით, აგრეთვე ძალთა სამკუთხედის ცნება (ე.ი. დაადგინა, რომ თუ სამი ძალა ადგენს სამკუთხედს, ისინი წონასწორდებიან).
მექანიკაში გეომეტრიული მიმართულების ფუძემდებლად ითვლება ლუი პუანსო. 1803 წ-ს გამოვიდა მისი წიგნი „სტატიკის ელემენტები“, რომელიც შემდგომშიც მრავალჯერ გამოიცა. სტატიკაში ამ ნაწარმოებმა იგივე როლი შეასრულა, რაც ნიუტონის „საწყისებმა“ დინამიკაში.
პუანსო ძალას განმარტავდა, როგორც მოძრაობის რაღაც მიზეზს, რომელიც მოქმედებს თავის მოდების წერტილზე და აქვს მიმართულება და სიდიდე.
XVIII ს-ში ძალის მომენტს განიხილავდნენ, როგორც ალგებრულ სიდიდეს (ე. ი. მას ჰქონდა მხოლოდ სიდიდე და ნიშანი). პუანსო მომენტს წარმოადგენს გეომეტრიულად – წყვილძალის სახით და ადგენს წყვილძალების გარდაქმნისა და შეკრების წესს.
პუანსოს ნაშრომში გადმოცემული გეომეტრიული სტატიკა არის მეცნიერება მყარი სხეულების და მათი სისტემების წონასწორობის შესახებ, რომელიც დაფუძნებულია ძალებისა და წყვილძალების შეკრებისა და დაშლის ერთიან კანონზე. სწორედ წყვილძალთა თეორია არის პუანსოს ძირითადი წვლილი გეომეტრიულ სტატიკაში.
ანალიზური სტატიკის საფუძველია შესაძლო გადაადგილებათა პრინციპი.
ანალიზურ სტატიკაში განასხვავებენ უძრაობასა და წონასწორობას. ითვლება, რომ ნივთიერ წერტილთა სისტემა უძრავია, თუ შეიძლება მოინახოს ათვლის ისეთი ინერციული სისტემა, რომლისთვისაც დროის აღებულ მომენტში ან დროის რაიმე შუალედში სისტემის ყველა წერტილის სიჩქარე ნულის ტოლია.
ეს განსაზღვრა არ გამორიცხავს „მყის უძრაობას“, როცა სისტემის ყველა წერტილის სიჩქარე ნულის ტოლია მხოლოდ დროის აღებულ მომენტში (მაგალითად, ზევით ასროლილი სხეული უძრავია, როცა იგი მიაღწევს უმაღლეს მდებარეობას); ამ შემთხვევაში წონასწორობას არა აქვს ადგილი, რადგანაც სხეულის აჩქარება ამ მომენტში არ არის ნულის ტოლი.
წონასწორობა შეიძლება განვიხილოთ მხოლოდ დროის რაგინდ მცირე, მაგრამ ნულის არატოლ შუალედში. წონასწორობის განსაზღვრა მოითხოვს არა მარტო სიჩქარეების, არამედ აჩქარებების ნულთან ტოლობასაც, ე.ი. სხეულის წერტილების სიჩქარეები არა მარტო უნდა იყვნენ, არამედ უნდა დარჩნენ ნულის ტოლნი.
გეომეტრიულ სტატიკაში, ბმისაგან განთავისუფლების აქსიომის დახმარებით სხეულის წონასწორობაზე ამოცანების ამოხსნა შეიძლება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მას ვთვლით თავისუფალ სხეულად. ანალიზურ სტატიკაში შესაძლო გადაადგილებათა პრინციპის გამოყენებისას ეს არ არის აუცილებელი.
