[理化生]静力学1.ppt

三。示力图 示力图：把研究对象从与它相联系的物体中分离出来，并画上周围物体作用于它的力，主动力和约束力。也叫受力图，隔离体图。 画示力图的方法与步骤： 1、取分离体（研究对象） 2、画出研究对象所受的全部主动力（使物体产生运动或运动趋势的力） 3、在存在约束的地方，按约束类型逐一画出约束反力（所研究对象与周围物体的连接关系） 例1－3升船机 例1－4 自卸卡车 例1－5 例 1－6 小结 1、理解力、刚体、平衡和约束等重要概念 2、理解静力学公理及力的基本性质 4、明确各类约束和对应的约束力 5、能正确对物体进行受力分析，作出示力图 3、熟练掌握力的分解与投影、力矩和力偶的基本概念和计算 作业1： 习题：1-1、 1-5、 1-8、 1-10 作业2： 1-14b,f,g 1-15c A P NF TE ? C G B E P A F D 解： (1) 物体B 受两个力作用： (2) 球A 受三个力作用： (3) 作用于滑轮C 的力： C NG TG TG 受力分析和受力图 TD Q B 例题1-7 在图示的平面系统中，匀质球A重为P，借本身重量和摩擦不计的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角是? 的光滑斜面上，绳的一端挂着重为Q 的物体B。试分析物体B、球A 和滑轮C 的受力情况，并分别画出平衡时各物体的受力图。 E C A B F D B C NB NC 解： 1、杆BC 所受的力： 2、杆AB 所受的力： 表示法一： 表示法二： B D A F NAx NAy NB B A F D NA H NB 例题1-8 等腰三角形构架ABC 的顶点A、B、C 都用铰链连接，底边AC 固定，而AB 边的中点D 作用有平行于固定边AC 的力F，如图1–13(a)所示。不计各杆自重，试画出AB 和BC 的受力图。 受力分析和受力图 ? A P B Q A B C P ? P Q NAx NAy NBy NC NB P NB NA The force is shown in the Fig.. 1) Determine the moment of F about the axis CE. 光滑圆柱铰链约束实例 ?常见的几种类型的约束 静 力 学 物体在外力作用下的平衡规律，并在杆件中的应用。 受 力 分 析 平衡规律及应用 物体受力及力系等效简化 §1－4 力矩 一。力对一点的矩 力对物体的转动效应用力矩来度量。其大小 （1－7） O为矩心，h为力臂。单位为N-m。 力对一点的转动效应由力矩的大小、力和矩心构成的平面、力矩的转向决定。这称为力矩三要素。这可用一矢量－－力矩矢Mo(F)表示。其大小等于力矩大小、方向垂直力和矩心构成的平面、指向由右手螺旋法则决定。力矩矢为定位矢量。 力对一点的矩为零，则 F=0, 或h=0。 力沿其作用线移动不会改变其对一点的矩。 平面力系： 或： （1－11） 一个力对一点的矩等于它的分力对该点的矩的矢量和（同平面时为代数和）。 对平面力系，力对一点的矩可作为代数量处理。以力使物体绕矩心逆时针转动为正。 矩心O到力作用点的矢量称为矢径或位置矢，则F对O点的矩为： 二。力对一点矩的解析表示 矩心O到力作用点的矢量称为矢径或位置矢，则F对O点的矩为： （1－8） （1－9） （1－10） 三。力对一轴的矩 它表示力使物体绕轴转动的能力。 力对某轴的矩等于该力在垂直于该轴平面上的投影对与该轴与该平面交点的矩。 （1－12） 正负由右手螺旋法则决定。 力对于一轴之矩为零，则： 1。力与矩轴平行，F’＝0； 2。力与矩轴相交，a=0. 这表示力与矩轴在同一平面内。 力对一轴的矩为标量。 力对轴的矩常利用力在直角坐标轴上的投影和它的作用点坐标来计算。 矩轴为z轴。作用点坐标为（x,y,z), 力F在三轴上的投影为（Fx,Fy,Fz)。F对z 轴的矩等于： 由（1－11） 同样可得F对x和y轴的矩，得到： （1－13） 四。力对点的矩与对轴的矩的关系 （1－9） （1－13） 将两式对照可见，力F对O点的矩在各轴上的投影等于该力对各轴的矩。 一力对一点的矩在过该点的任一轴上的投影等于该力对于该轴的矩。 （1－14） （1－15） 例1－2 求F对Z轴的矩及对O点的距，F＝20N The force is shown in the Fig.. Determine the moment of F about the axis CE. F=195kN, 确定F对CE轴的矩。 §1－5 力偶 大小相等、方向相反、作用线不重合的两个力F和F‘，称为力偶。用（F，F’）。两力之间距离a为力偶臂。 力偶特点： 1。力偶矢量和为零，但