[工学]01静力学公理和物体的受力分析.pdf

理论力学(60学时） 主 讲：刘军华 华中科技大学 力学系 教材：华中科技大学出版社 何锃 主编 ljh@mail.hust.edu.cn 作业：每周第一次课交 绪论 研究物体平衡是作用力之间的关系 从几何观点研究点和刚体的运动，而不考虑形成 这些运动所需的力 研究作用于物体上的力与运动变化之间的关系 力学的理论分析包括： （1）以公理和定理为基础，应用逻辑推理和数学推演， 建立质点，质点系和刚体运动的各种基本定理和基本方程； （2 ）对实际系统，根据实际情况和力学分析的需要，抓住 主要因素，忽略次要因素，将其抽象为质点，质点系或刚 体组成的力学模型，再对力学模型进行准确的受力分析， 几何、运动分析，然后应用力学基本定理和基本方程建立 力学模型的具体力学方程，这样，就将实际系统转换为 一个数学描述，所以称为数学模型； （3 ）应用各种数学工具寻求数学模型的解答； （4 ）对得到的解答进行分析，揭示其物理意义和各种 物理量的变化规律，对于复杂的系统，还需将解答与实验 或实际观察结果进行比较，确定解答的准确读和适用范围。 学生学习的要求： （1）听课，自学，讨论，将课程内容理解透彻并融会贯通 （2 ）一定要独立完成必要的练习和作业，许多细节问题 （如受力和运动分析）、具体分析过程、解决问题的思路 和技巧等，必须通过练习才能真正体会和掌握的。 静力学(STATICS) Chapter 1 静力学公理和物体的受力分析 ( Principles of Statics and the Free-Body Diagrams) Chapter 2 平面汇交力系与平面力偶系 (Coplanar Concurrent Force Systems and Coplanar Couples) Chapter 3 平面任意力系 (Coplanar Force Systems) Chapter 4 空间力系(Noncoplanar Force Systems ) Chapter 5 摩擦 (Friction) Chapter 1 静力学公理和物体的受力分析 §1-1 力学概念 §1-2 公理 §1-3 约束和约束力 §1-4 受力图 §1-1 力学概念 刚体: 理想化的力学模型,在力的作用下不变形的物体. 力是物体间的相互作用, 这种作用使物体的运动状态 (外效应(位移))和形状发生( 内效应)改变。 超距离的力, 接触而产生的力 力的大小，方向和作用点。力是矢量 力系：作用在物体上的一组力。 力系的分类: ⎧ ⎧汇交力系 ⎪ ⎪ 平面力系 力偶系 ⎪ ⎨ ⎪⎪ ⎩⎪任意力系 力系 ⎨ ⎪ ⎧汇交力系 ⎪ ⎪ 空间力系 力偶系 ⎪ ⎨ ⎪⎩ ⎪⎩任意力系 平衡：物体相对惯性参考系（