工程力学 第5版 课件 第1章 力的基本运算与物体受力图的绘制.pptx

第一章力的基本运算与物体受力图的绘制本章介绍力的基本运算法则、物体的受力分析。由若干个刚体彼此固定地连接在一起，称为结构，如彼此在一定条件下存在某种确定的相对运动的连接称为机构。而物体则是刚体结构和机构的统称。物体的受力分析分为定性和定量两个部分。物体的受力分析，即正确画出物体上所受到的全部外力是其中的定性的部分，它是正确进行力学分析的前提。

第一章力的基本运算与物体受力图的绘制1.1力的概念1.2力的基本运算1.3约束与约束力1.4物体的受力分析与受力图

第一章力的基本运算与物体受力图的绘制1.1力的概念

1.1力的概念力的概念力（Force）是物体之间的相互作用，这种作用使得物体的机械运动状态或者形状发生改变。力的两种效应1外效应:运动效应2内效应:变形效应力是矢量(Vector)，力的三要素1大小2方向3作用点作用点力的方向力的大小

1.1力的概念力的性质力是物体之间的相互作用，作用在同一物体上的一群力，称为力系力系平面力系空间力系平面汇交力系平面平行力系平面一般力系空间汇交力系空间平行力系空间一般力系

1.1力的概念力的性质若所有力的作用线交于一点，则该力系称为汇交力系平面汇交力系空间汇交力系

1.1力的概念力的性质作用在物体上的所有力的作用线均相互平行，该力系称为平行力系。

1.1力的概念力的性质

1.1力的概念力的性质平衡是指物体相对于惯性参考系(如地面)保持静止或匀速直线运动状态。平衡是物体运动的一种特殊形式。

1.1力的概念力的性质平衡力系：若力系中各力对于物体的作用效应彼此抵消而使物体保持平衡或运动状态不变时，则这种力系称为平衡力系。平衡力：平衡力系中的任一力对于其余的力来说都称为平衡力。

1.1力的概念静力学公理公理一力的平行四边形法则作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其大小和方向可由这两个力构成的平行四边形的对角线来表示。

若两个力分别用矢量F1和F2表示，这两个力作用在物体的点A，这两个力对物体的作用等于它们的合力FR的作用，合力矢量FR的大小及方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。

1.1力的概念静力学公理力FR称为力F1和F2的合力力F1和力F2称为FR的分力此公理称为力的平行四边形法则,最早由Stevinus在1586年提出。

1.1力的概念静力学公理公理二二力平衡公理作用在同一刚体上的两个力平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。

二力构件只受两个力作用而平衡的构件，称为二力构件或二力杆下图中，哪些杆（构件）是二力构件？静力学公理1.1力的概念

1.1力的概念静力学公理若按如图所示的受力情况，杆CB能不能保持平衡？杆AB情况如何？是不是二力构件？

1.1力的概念静力学公理公理三加减平衡力系公理在作用于刚体的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效应。

推论1力的可传性原理作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内的任一点，并不改变该力对刚体的作用。

1.1力的概念静力学公理

1.1力的概念静力学公理推论2三力汇交平衡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。

1.1力的概念静力学公理公理四作用力与反作用力公理两物体间相互作用的力总是同时存在，且大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在两个物体上。

作用力与反作用力FF’

作用力和反作用力作用于不同的物体

二力平衡情况下，两个力作用的对象是同一个物体

1.1力的概念静力学公理公理五刚化公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。

柔性绳索

第一章力的基本运算与物体受力图的绘制1.2力的基本运算

1.2力的基本运算平面汇交力系的合成力在直角坐标轴上的投影力是矢量，因此力的投影就是矢量的投影。

1.2力的基本运算平面汇交力系的合成力在直角坐标轴上的投影矢量

1.2力的基