理论力学课件.pptx

静力学基础

机械运动：物体在空间的位置随时间的变化。

理论力学内容包括：

静力学：研究物体的平衡问题；

运动学：研究物体运动的几何性质；

动力学：研究物体运动和物体受力关系

理论力学任务：

1）作为技术基础课，给后续课打基础；

2）研究质点、质点系和刚体机械运动的基本规律

×

理论力学研究方法：

1）基于生产和生活实践中总结出的力学最基本规律；

2）由实际抽象出力学模型，逻辑推理，建立理论体系；

3）实践检验，不断发展

需要知识：

高等数学

机械制图

普通物理

计算机语言

×

刚体静力学

基本概念

1）静力学：

研究物体在力系作用下处于平衡的科学。

2）力系：

指作用在物体上的一群力。

3）平衡：

物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。

4）平衡力系：

一个物体在某个力系作用下处于平衡状态，则该力系为平

衡力系。

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5）静力学研究问题：

(1)物体受力分析：物体受力有两类.既主动力和约束反力。

(2)力系的简化：用简单力系代替复杂力系，总效果不变。

(3)物体在力系作用下的平衡条件和力系的平衡方程。

(4)物体在平衡条件下的未知力解析计算和计算机计算分析。

×

第一章静力学基础

§1--1力和刚体

一、力

1．力的概念

力是物体间的相互机械作用

力对物体的作用效果：

1）力的外效应：

外力作用改变物体的运动状态。这是理论力学研究的问题。

2）力的内效应：

内力作用使物体产生变形。这是材料力学研究的问题。

2．力的两种作用方式

直接作用：例如人推车，两物体碰撞。

场作用：重力场，万有引力场。

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3．力的三要素：B

（1）力的大小；F

（）力的方向；

2A

（3）力的作用点.1N

4．力的表示

可以用矢量表示力的三个要素，该矢量的长度按一定

比例尺表示力的大小；矢量的方向表示力的方向；矢量

的始端（点）表示力的作用点；所沿着的直线（图中

A

虚线）表示力的作用线。我们用F表示力的矢量，用表F

示力的大小。

5．力的单位

在国际单位制（SI)中，以“N”作为力的基本单位符号，称

作‘牛顿’。有时也用“kN”作为力的基本单位符号，称作

‘千牛顿’。

×

二、刚体定义

1）刚体：

指在力的作用下，其内部任意两点之间距离保持不变的物体。

即在力的作用下体积和形状都不发生改变的物体。这是一个理

想化的力学模型。

实际物体在力的作用下都产生变形。

当研究物体在力系作用下的外部效应时。忽略变形，并不影响

物体的平衡问题研究。静力学研究的对象就是刚体，静力学一

般称为刚体静力学。

当研究物体在力系作用下的内部效应时，不能忽略物体变形

的作用，这正是材料力学研究的问题。

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2）单刚体：

指研究对象是一个单独的物体。

3）刚体系：

指研究对象是一个物体系，它包括组成一个物体系的多个单

刚体和联结点。

4）联结点：

指刚体之间的联结部分。它可以是联结构件和相联结点。

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§1-2静力学公理

1．公理一（二力平衡公理）

作用在刚体上的两个力使刚体处于平衡的必要和充分条件

是：这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线。即等

值、反向，共线。

对于刚体，这个

FF

条件是其