理论力学课件第一章-静力学公理和物体的受力分析.pdf

静力学引言 静力学 研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、建 立各种力系的平衡条件的科学． 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． 2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效 代替一个复杂力系． 3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡 条件，并应用这些条件解决静力学实际问题 ． 几个基本概念 刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始 终保持不变的物体. 力：物体间相互的机械作用，作用效果使物体的机械 运动状态发生改变． 力的效应：①运动效应(外效应) ②变形效应( 内效应) 。 力的三要素：大小、方向、作用点 力是矢量． 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) 分布力 分布力 力系：一群力. 平面汇交（共点）力系 空间汇交（共点）力系 平面平行力系 空间平行力系 平面力偶系 空间力偶系 平面任意力系 空间任意力系 平衡：物体相对惯性参考系（如地面）静止或作匀速直 线运动． 第一章 静力学公理和物体的受力分析 §1-1 静力学公理 §1-2 约束和约束力 §1-3 物体的受力分析和受力图 §1-1 静力学公理 公理1 力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合 力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这 两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。    合力(合力的大小与方向)F R F1  F 2 (矢量的和) 亦可用力三角形求得合力矢 公理2 二力平衡条件 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分 条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直 线上。 使刚体平衡的充分必要条件   F F 1 2 最简单力系的平衡条件 在工程上,通常将只受两个力作用（重力不计） 而处于平衡的构件称为二力构件,如构件是杆，则 称二力杆。 二力杆可以是直杆，也可以是曲杆。 公理3 加减平衡力系原理 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改 变原力系对刚体的作用。 推理1 力的可传性 作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到 刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。 作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、 方向和作用线． 推理2 三力平衡汇交定理 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作 用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力 的作用线通过汇交点。 公理4 作用和反作用定律 作用力和反作用力总是同时存在，同时消失，等值、 反向、共线，作用在相互作用的两个物体上． [例] 吊灯 在画物体受力图时要注意此公理的应用． 公理5 刚化原理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚 化为刚体，其平衡状态保持不变。 柔性体（受拉力平衡）