理论力学哈工大版绪论及第一章.ppt

理论力学 中南大学土木建筑学院 画物体受力图主要步骤为：①选研究对象；②取分离体； ③画上主动力；④画出约束力。 二、受力图 [例1] [例2] 画出下列各构件的受力图 Q A O B C D E Q A O B C D E Q A O B C D E [例3] 画出下列各构件的受力图 说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。 [例4] 尖点问题 应去掉约束 [例5] 画出下列各构件的受力图 三、画受力图应注意的问题 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触 才有相互机械作用力，要分清研究对象（受 力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触， 接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 2、不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出 它是哪一个施力体施加的。 1、不要漏画力 约束力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能 单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两 物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的 方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不 要把箭头方向画错。 3、不要画错力的方向 4、受力图上一般不能再画约束。 即受力图是针对研究对象画的，一般在图上不再 画出原约束，但整体受力图例外。 一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有 可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分 内力，就成为新研究对象的外力。 对于某一处的约束力的方向一旦设定，在整体、局部 或单个物体的受力图上要与之保持一致。 5、受力图上只画外力，不画内力。 6、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。 7、正确判断二力构件。 * * 理论力学 绪 论 机械运动：是物体在空间的位置随时间的变化。 一、理论力学的研究对象和内容 理论力学：是研究物体机械运动一般规律的学科。 理论力学的内容： 静力学：研究物体在力系作用下的平衡规律，同时也研究 力的一般性质和力系的简化方法等。 运动学：研究物体运动的几何性质，而不研究引起物体运 动的原因。 动力学：研究受力物体的运动与作用力之间的关系。 1、理论力学是一门理论性较强的技术基础课 专 业 课 技 术 基 础 课 基 础 课 二、理论力学的任务 2、理论力学是很多专业课程的重要基础 例如：材料力学、机械原理、机械零件、结构力学、弹性力学 、流体力学 、机械振动等一系列后续课程的重要基础。 三、理论力学的研究方法 是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。 早在(公元前287~212)古希腊阿基米德著的《论比重》就奠 定了静力学基础。 意大利的达芬奇(1452~1519)研究滑动摩擦、平衡、力矩。 波兰的哥白尼(1473~1543)创立宇宙“日心说”。 德国的开普勒(1571~1630)提出行星运动三定律。 意大利的伽利略(1564~1642)自由落体规律、惯性定律及加速 度的概念。 四、理论力学的发展史 英国伟大科学家牛顿(1643~1727)在1687年版的《自然哲学的 数学原理》一书，提出动力学的三个基本定律， 万有引力定律，天体力学等。是力学奠基人。 瑞士的伯努利(1667~1748)虚位移原理。 瑞士的欧拉(1707~1783)著出《力学》用微分方程研究。 法国达朗伯(1717~1785)名著《动力学专论》达朗伯原理。 法国拉格朗日(1736~1813)提出第二类拉格朗日方程。 静力学主要研究：1、物体的受力分析； 2、力系的简化或合成； 3、力系的平衡条件及其应用。 引 言 静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 力 系：是指作用在物体上的一群力。 平衡力系：使物体处于平衡的力系。 平 衡：是指物体相对于惯性参考系（地面）