ся во внимание индивидуальность электронов, вследствие чего количество возможных их размещений снижается, дала возможность перенести на электронный газ основные принципы статистической механики и создать современную теорию металлов. Применяя свой метод к электронам атома, Ф. сумел объяснить появление неправильностей в периодической системе Менделеева. Метод статистики Ф. оказался плодотворным и в области приближенных расчетов систем, состоящих из многих электронов (см. Статистическая физика, Квантовая механика). В последнее время Ф. со своими сотрудниками сделал несколько очень крупных открытий при изучении взаимодействия нейтронов с веществом.
Ф. является главой итал. теоретической физики и самым молодым членом Итальянской академии наук.
ФЕРМИ-ДИРАКА СТАТИСТИКА, форма статистики, применяемая к электронному газу. См.
Статистическая физика.
ФЕРМОПИЛЫ, горный проход, ведший из Фессалии (см.) в Среднюю Грецию. Ф. знамениты по героической защите их в 480 до хр. э.
7.000 греков (из них 1.000 спартанцев) под командой царя Спарты Леонида от стотысячного войска персов (см. Греция, История).
ФЕРМЫ, сооружения, представляющие собой шарнирно-сочлененные системы звеньев (стержней) и обладающие свойством геометрической неизменяемости. На этом свойстве основано их техническое применение. Ф. могут заменить в сооружении сплошное твердое тело при значительном сокращении веса и объема материала. Это объясняется тем, что в Ф. все волокна стержней равномерно напряжены на сжатие или растяжение, в то время как при изгибе напряжения распределены между волокнами весьма неравномерно и работоспособность материала не может быть использована полностью. Область применения Ф. огромна и разнообразна. Они составляют важнейший элемент строительной техники: мосты, инженерные и гидротехнические сооружения, перекрытия промышленных и гражданских зданий, водонапорные башни, маяки, дирижабли, куполы, мачты, краны, газгольдеры, затворы в плотинах, кронштейны и др.
Ф. могут быть сделаны из любых твердых материалов, обладающих свойствами сопротивления как растяжению, так и сжатию и допускающих конструирование прочных сопряжений стержней. В современной технике основным материалом Ф. является металл (железо и сталь), затем дерево (сосна, дуб) и наконец железобетон. Чтобы освободить стержни Ф. от изгиба, сопряжение их должно осуществляться идеальными шарнирами. Конструирование же их трудно выполнимо. Поэтому, как правило, соединение стержней делается жестким: в металлических Ф. — на заклепках или сваркой, в железобетоне оно всегда жесткое, в деревянных — кольцевое, шпоночное, болтовое. Благодаря этому в действительности изгиб имеет место, но вызываемые им дополнительные напряжения сравнительно невелики.
Жесткость узлов имеет свои преимущества, т. к. обеспечивает повышенную жесткость самой Ф. в целом.
Классификация Ф. По статическому признаку Ф. делятся на статически-определимые и статически-неопределимые, причем деление это определяется количественной зависимо 178
стью между числом узлов (у) и стержней (с) — для плоских ферм: п = с — 2у 4—3, для пространственных ферм: п = с — Зу + 6.
Если в неизменяемой Ф. п=0, Ф. статическиопределима, если п>0, то она статически-неопределима, причем число п является степейью статической неопределимости. При п<0 Ф. всегда изменяема. Основным свойством статически-определимых Ф. является их нечувствительность к действию температуры и осадке опор. Напротив, в статически-неопределимых Ф. нагрев и осадка вызывают появление добавочных усилий.
По геометрическому признаку Ф. бывают: а) плоские, у к-рых оси всех стержней находятся в одной плоскости и на к-рые действуют нагрузки, расположенные в плоскости системы или ей параллельной, б) пространственные, у которых стержни не расположены в одной плоскости. Классификация пространственных Ф. в данное время разработана слабо. — По характеру очертания контура плоские фермы бывают с различными поясами: а) криволинейными, б) ломаными и в) параллельными; посистеме решотки: а) раскосные, б) решотчатые, в) полураскосные, г) сложно-решотчатые, д) с дополнительными стержнями (шпренгельные), е) сложные, в которых отдельные элементы могут быть самостоятельными фермами. Каждый из перечисленных типов имеет свою область применения.
По направлению опорных реакций при вертикальной нагрузке Ф. разделяются на: а) балочные, б) распорные (арочные и висячие).
Расчет Ф. имеет своей задачей определить усилия каждого стрежня в отдельности и упругую деформацию всей Ф. в целом. При расчете делаются три основных предположения: 1) в каждом узле поставлен идеальный шарнир, вследствие чего все стержни испытывают только растяжение или сжатие, а не изгиб,.
2) нагрузка приложена только в узлах и 3 реформации Ф. очень малы, вследствие чего генеральные размеры Ф. до и после деформации могут считаться неизменными. Сравнение с точным расчетом показывает, что указанные предположения обеспечивают достаточно высокое приближение. Расчет статически-определймых Ф. производится с помощью уравнений равновесия твердого тела (статический метод) или применением начала возможных перемещений (кинематический метод). Приемов статического* расчета много. Главнейшие из них: 1) вырезание узлов, 2) сечение Ф., 3) графические* приемы (способ Кремона). Для сложных Ф. применяется метод замены стержней (Генненберга). Расчет статически-неопределимых Ф. производится по общему способу расчета статически-неопределимых систем, путем составления уравнений упругой деформации (способ Максвелла — Мора) или путем дифференцирования выражения потенциальной энергии деформации (способ Кастильяно). Несмотря на большую сложность расчета статически-неопределимых Ф., в наст, время они приобретают широкое распространение вследствие их большей экономичности и др. преимуществ (больший запас прочности, т. к. выключение отдельных стержней не приводит к разрушению Ф. в целом, более полное использование работоспособности материала).
