1-1-2静力学公理.ppt

作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点，而不会改变该力对刚体的作用效果。 对于刚体来说，力的作用点在作用线上的位置已不是决定其作用效果的要素，力的三要素可表示为：力的大小、方向和作用线。 力的可传性只适用于同一个刚体，不适用于两个刚体 刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必共面且汇交于一点。 * ? （3）力系的平衡条件及其应用 ??平衡力系、力系的平衡方程。 静力学:的任务是研究物体在力系作用下的平衡规律。 平衡：指物体相当于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。 静力学研究的基本问题： （2）力系的简化力系：一群力 力系的简化：用一个简单力系等效代替一个复杂力系。 ? 静 力 学 （1）物体的受力分析 分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图． 平面汇交（共点）力系 平面平行力系 平面力偶系 平面任意力系 空间汇交（共点）力系 空间平行力系 空间力偶系 空间任意力系 力系的分类： 平面力系 空间力系 §1-1 静力学基本概念 二、力 一、刚体 在任何外力作用下，大小和形状（其内部任意两点之间的距离）都保持不变的物体。 1.力的定义 力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。 2. 力的效应 外效应—改变物体运动状态的效应。 内效应—引起物体变形的效应。 3. 力的三要素 大 小 方 向 作用点 4. 力的表示法 5. 力的单位 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) A F 力是矢量 公理一：二力平衡公理 ——力系平衡条件的基础 作用于同一刚体上的两个力，使刚体平衡的充要条件是：此两力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，即： §1.1.2 静力学公理 公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。 二力平衡条件对于刚体是充分的也是必要的，而对于变形体只是必要不是充分的。如图所示的绳索的两端若受到一对大小相等、方向相反的拉力可以平衡，但若是压力就不能平衡。 刚体 → 充分必要条件 变形体 → ? 必要 柔性体（受拉力平衡） 刚化为刚体（仍平衡） 反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条件，对变形体是必要的但非充分的。 刚体（受压平衡） 柔性体（受压不能平衡） 二力杆（构件）（体）—只受两个力的作用而处于平衡状态 的杆件（构件）（物体） 由二力平衡公理可知，二力杆所受的两个力一定等值、反向、 共线。因此，这两个力一定在两个受力点的连线上，与杆件 的形状无关。 例： 例： 公理2 加减平衡力系原理 公理二：加减平衡力系公理 ——力系简化的基础 在作用于刚体的任意力系上加上或去掉任何平衡力系，不改变原力系对刚体的作用。 作用于刚体上的力，可以沿其作用线移到刚体上任意一点，而不改变该力对刚体的作用。作用在刚体上的力是滑动矢量。 推论：力的可传性原理 = = F1 = －F2 = F F A B F A B F2 F1 F1 A B 作用在物体上同一点的两个力可以合成一个合力。合力也作用于该点，合力的大小和方向由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定。即，合力为原两力的矢量和。 公理三：力的平行四边形法则 A F1 F2 FR 矢量表达式：FR= F1+F2 A F1 F2 FR A F1 F2 FR 力三角形法 F1 F F2 A = 证明： F1 F2 F3 A3 A A2 A1 推论：三力平衡汇交定理 若一刚体受三个相互不平行的力作用而处于平衡，则此三力的作用线必在同一平面上且汇交于一点。 F3 F A = A3 F1 F2 F3 A3 A A2 A1 证明： 推论：三力平衡汇交定理 若一刚体受三个相互不平行的力作用而处于平衡，则此三力的作用线必在同一平面上且汇交于一点。 *