刚体与变形体结构与构件力的概念作用效应力系与平衡力.pptx

1、刚体与变形体

2、结构与构件

3、力的概念，作用效应

4、力系与平衡力系

作用在物体上的一群力称为力系。

使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系。

;一：刚体

在力的作用下，不发生变形的物体。

理想化模型，抽象化概念。

;二：力的概念

;5．力系：是指作用在物体上的一组力

;

（1）力的三要素是指：

（2）物体相对于地球静止或作匀速直线运动，则称物体处于。

（3）力的单位是：

（4）材料力学三大问题：

（5）静力学：力系的简化和物体受力的分析方法，以及物体在力系的作用下的平衡问题。;1.判断下列物体是否平衡

A:教学大楼

B：匀速直线行驶的汽车

C：刚刚离开站台的火车

D：火灾中正在倒塌的房屋

E：比萨斜塔

;2.长方体木块对地面的压力是25牛，作出压力的图示。

;第一章静力学基本知识;公理一：二力平衡公理

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。

;二力等值、反向、共线是刚体平衡的必要与充分条件。

受两个力作用而平衡的构件，称为二力构件。当构件为直杆时，则称为二力杆。

二力构件的受力特点是：所受二力必沿其两作用点的连线。

;二力构件（杆）;这就是一根

二力杆;这就是一根

二力杆;;必须注意，对于变形体来说，二力平衡公理是不成立的。两个力等值、反向、共线的条件只能是二力平衡的必要条件而不是充分条件。例如，绳索的两端受到等值、反向、共线的两个拉力作用时处于平衡状态(图2-2），但如受到等值、反向、共线的两个压力作用时，就不能平衡了。

;二力构件：作用力等值反向共线;二力构件的实例1;二力构件的实例2;二力构件的实例3;二力构件的实例4;在进行构件受力分析时，能正确判断其是否为二力构件，可使问题顺利解决。这点很重要！;1.两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，则这两个力()

A.一定是平衡力B.一定不是平衡力

C.可能是平衡力D.一定是相互作用的力

2.作用在一个物体上的两个力的三要素相同，

则这两个力()

A.一定是平衡力B.一定??是平衡力

C.可能是平衡力D.无法判断

;;一降落伞重为50N，运动员在空中张开伞匀速直线下降，在此过程中运动员和伞受到空气阻力的大小为750N，则运动员重力为（）

A、750NB、800N

C、700ND、50N;公理二：加减平衡力系公理：（力系简化的理论依据）

对于作用在刚体上的任何一个力系，加上或减去任一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。;;由实践人们有这样的体会，以等量的力在车后A点推和在车前B点拉车效果是一样的。如图1a）、b）示。

;推论一：力的可传性原理：

作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移到刚体上任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果。（运动效应）

;变形杆AB，沿杆的轴线受到两个等值、反向的拉力作用，杆AB被拉长了，若把这两个力沿作用线分别移到了杆的另一端，如图2b示，杆AB被压短了。;;公理三:刚化公理

变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化成刚体，则平衡状态保持不变。

这个公理阐明了把变形体抽象成刚体模型的条件。如柔性绳在等值、反向、共线的两个拉力作用下处于平衡状态（图1-6a示），此时可将柔性绳刚化成刚体（图1-7a示），而柔性绳在两个等值、反向、共线的压力作用下就不能平衡（图1-6a示），这时就不能将其刚化成刚体。;公理3告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论。;公理四：力的平行四边形公理：

作用于刚体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。

;;例题：力F1＝45N,方向水平向右。力F2＝60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。;;F1;推论二：三力平衡汇交定理。

刚体受三个力作用而平衡时，若其中两力作用线交于一点，则第三力的作用线也必须通过此点，而且三力必须共面。;公理五：作用与反作用公理：

两个物体间的作用力与反作用力总是同时出存在，成对出现，且大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在这两个物体上。

这个公理概括了两个物体间相互作用力的关系，表明了作用力和反作用力总是成对出现的。;;;[例]吊灯

;注意事项：二力平衡问题和作用力与反作用力的区别。

1、二力平衡公理中两个力作用在同一物体上，使物体平衡。