Перша умова рівноваги системи
Коли система твердих тіл не буде поступово переміщатися в просторі? Відповідь на це питання стане зрозумілим, якщо пригадати другий ньютонівський закон. Відповідно, система не буде здійснювати поступального переміщення тоді і тільки тоді, коли сума зовнішніх по відношенню до системи сил дорівнює нулю. Тобто перша умова рівноваги твердих тіл математично виглядає так:
∑i=1nFi = 0.
Тут n – число зовнішніх сил у системі. Наведене вираз передбачає векторне сумування сил.
Розглянемо простий випадок. Припустимо, що на тіло діють дві сили однакові за величиною, але спрямовані в різні сторони. В результаті одна з них буде прагнути надати прискорення тіла уздовж позитивного напрямку довільно вибраної осі, а інша – вздовж негативного. Результатом їх дії буде покоящееся тіло. Векторна сума цих двох сил буде дорівнює нулю. Справедливості заради зазначимо, що описаний приклад призведе до появи розтягуючих напружень в тілі, але до теми статті цей факт не відноситься.
Для полегшення перевірки записаного умови рівноваги тіл можна скористатися геометричним зображенням всіх сил в системі. Якщо їхньої вектори розташувати так, щоб кожна наступна сила починалася з кінця попередньої, тоді записане рівність буде виконуватися, коли початок першої сили збігається з кінцем останньої. Геометрично це виглядає у вигляді замкнутого контуру з векторів сил.
