Связями называются заранее заданные ограничения, налагаемые на положения (а в общем случае – на движение) тел механической системы.

Если на тело не наложено никаких связей, то тело называют свободным.

В механике принимают [1] следующее положение (аксиома о связях, или принцип освобождаемости): всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если отбросить связи и заменить их действие реакциями связей.

Речь идёт о том, что всегда можно приложить к телу такие силы, действие которых на это тело будет эквивалентно эффекту наложения на это тело связей; именно эти силы и называют реакциями связей.

В примере с шаром можно отбросить плоскость и заменить её действие на шар силой, направленной вертикально вверх и приложенной в точке контакта шара с плоскостью (или, что в данном случае эквивалентно – в центре шара).  Если выбрать модуль этой силы так, чтобы сумма проекций на ось этой силы и всех остальных сил, действующих на шар, равнялась нулю, то такая сила и будет эквивалентна реакции связи.

Таким образом, в механике силы делятся на два основных класса: активные силы и реакции связей.

Активные силы вполне корректно определяются как силы, не являющиеся реакциями связей.  В задачах статики обычно (но не всегда) эти силы являются заданными.  А вот реакции связей никогда заранее не известны; в рассматриваемых здесь задачах статики именно их и требуется найти.

Заметим, что общее понятие связи достаточно абстрактно.  В конкретных задачах с наличием связей мы сталкиваемся тогда, когда тела механической системы соединены друг с другом тем или иным образом.  Реакции связей при этом существенно зависят от характера соединения тел друг с другом.

В связи с этим приведём таблицу, в которой для различных видов связей (или, точнее, способов соединения тел между собой) представлены соответствующие реакции связей.

 

Таблица 1

 

I.   а)ненагруженный поводок

     б)нить

     д)катковая опора

     е)ползун с шарниром

II.   а)шарнир

     б)угол в угле

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл.1

 

 

 

III.   а)жёсткая заделка

IV.   а)скользящая заделка

V.   а)крестовина