仮想作業

仮想作業の原理は、物体が静的および動的な平衡状態にある場合、与えられた仮想変位に対して外力およびカップルモーメントによって行われる仮想作業の総和はゼロでなければならないと述べています。

静的平衡では、物体は仮想的な動き、例えば変位や回転を経験することができます。力によって行われる仮想作業は、力と仮想変位の力方向におけるドット積と等しいです。カップルモーメントを仮想的に回転させる場合も、同じ原理が適用されます。仮想的な回転作業は、カップルモーメントとそれに対応する仮想回転の積によって決定されます。

この概念を例として説明するために、平らな表面の上に球が乗っているとしましょう。全体の体図を描くと、下方向の仮想変位がある場合、重量は正の仮想作業を行い、法線力は負の仮想作業を行います。平衡を達成するために、これらの力の総和はゼロでなければならず、それに応じた条件を表す方程式が構築されます。

仮想作業の概念は、粒子と剛体に関連する問題を解決するために使用されます。コプレナーな力にさらされた剛体を扱う場合、異なるタイプの変位- xおよびy方向への変位とx-y平面に垂直な軸周りの回転-に関連する3つの別々の方程式が必要です。

結論として、仮想作業は、構造や機械の振る舞いを物理的なテストなしで予測することを許す力学の基本的な概念です。これは、静的および動的なシステムの振る舞いを分析するために使用される強力なツールであり、エンジニアリングや科学に広範な応用があります。