סטטיקה

סטטיקה (Statics) הוא ענף בפיזיקה שעוסק בכוחות ובמומנטים (כמו סיבובים) שפועלים על גופים במנוחה או בשיווי משקל.
הענף מבוסס על חוקי התנועה של ניוטון. סטטיקה היא אחד משני הענפים המרכזיים של המכניקה, יחד עם הדינמיקה.
יישומים נפוצים כוללים הנדסת בניין, הנדסת מכונות והנדסה אווירונאוטית. בעזרת סטטיקה מחשבים את הכוחות בבניינים וקובעים את גודלם של רכיבי השלד.
לפי החוק השני של ניוטון (F=ma), כוח הכובד מנסה לגרור גוף מטה בתאוצה g. כשגוף נמצא על משטח, המשטח מפעיל עליו כוח נורמלי. כוח נורמלי (N) הוא הכוח שהמשטח מפעיל בכיוון הפוך לכוח שהגוף מפעיל עליו. אם סכום הכוחות על הגוף הוא אפס, הגוף במנוחה.
גוף התלוי על חוט לא נופל כי החוט מפעיל עליו כוח שנקרא מתיחות (T). כשיש שני גופים קשורים יחד ונמשך כוח חיצוני, לשניהם תהיה אותה תאוצה, בתנאי שאין חיכוך. במצב כזה אפשר לחבר משוואות תנועה ולחשב את התאוצה הכוללת, למשל a = F/(M+m) בהנחה שאין חיכוך.
גם עבור סיבוב בודקים ששקול המומנטים (הטורים) שווה לאפס. דוגמה ידועה היא נדנדה: שני ילדים שווים במשקל ובמרחק שווה מציר הסיבוב מייצרים מומנטים מנוגדים, ושקול המומנטים מתאפס. במקרה כזה הנדנדה במנוחה.

סטטיקה היא ענף בפיזיקה שעוסק בגופים שמצבם לא משתנה. זה אומר שהגוף במנוחה או יציב.
העבודה מבוססת על חוקי ניוטון. סטטיקה חשובה בהנדסה לבניית מבנים בטוחים.
אם גוף עומד על משטח, המשטח דוחף אותו כלפי מעלה. הדחיפה הזאת נקראת כוח נורמלי. כשכוח הכובד והכוח הנורמלי שווים, הגוף נשאר במקום.
כשגוף תלוי על חוט, החוט מושך אותו כלפי מעלה. המשיכה קוראים לה מתיחות. בזוג גופים שקושרים יחד, הם זזים באותה מהירות אם אין חיכוך.
גם בסיבוב יש לבדוק איזון. נדנדה מאוזנת תהיה שקטה אם שני הילדים שוקלים אותו דבר ונמצאים במרחק שווה מציר הסיבוב.