第1章 1-2 [兼容模式].pdf

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1、第一篇第一篇 静力学静力学第一篇第一篇 静力学静力学Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.主要内容：研究刚体在力系作用下的平衡规律主要内容：研究刚体在力系作用下的平衡规律1.力系的简化力系的简化2.刚体的平衡条件刚体的平衡条件3.物体的受力分析物体的受力分析Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.第一章第一章静力学基础静力学基础第一章第一章静力学基础静力学基础Generated by F

2、oxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.1-1 静力学基本概念1.刚体刚体2.力与力系力与力系3.力系等效力系等效4.力系平衡力系平衡Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.1.刚体的概念1.刚体的概念刚体是在外界的任何作用下形状和大小都始终保持不变的物体。或者在力的作用下，任意两点间的距离保持不变的物体。刚体是在外界的任何作用下形状和大小都始终保持不变的物体。或者在力的作用下，任意两点间的距离保持不变的物体。ABF

3、基本概念基本概念刚体是一种理想的力学模型。刚体是一种理想的力学模型。一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大小，而且和问题本身的要求有关。一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大小，而且和问题本身的要求有关。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.2.力与力系的概念1:定义：力是物体间的相互机械作用物体间机械作用的形式:（1）场（2）两个物体直接接触基本概念基本概念2.力的效应外效应外效应改变物体运动状态的效应。改变物体运动状态的效应。内效应内效应引起物体变形的效应。引起物体变形的效应。Ge

4、nerated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.力使物体产生两种运动效应力使物体产生两种运动效应：若力的作用线通若力的作用线通过物体的质心，则力过物体的质心，则力将使物体在力的方向将使物体在力的方向平移。平移。若力的作用线不通过物体质心，则力将使物体既发生平移又发生转动。若力的作用线不通过物体质心，则力将使物体既发生平移又发生转动。基本概念基本概念Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.力的表示方法：

5、FBAkNNmNmN2集度：力是矢量：大小：作用点：方向：方位和指向集中力、分布力基本概念基本概念3:力的三要素Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.3.力系的等效的概念FFFF两个不同的力系，如果对同一物体产生相同的外效应，则称该两力系相互等效。基本概念基本概念力系：作用在物体上的一组力.Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.4.平衡的概念4.平衡的概念物体相对于物体相对于惯性参考系

6、惯性参考系处于处于静止或作匀速直线运动静止或作匀速直线运动的状态的状态基本概念基本概念Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.1-2 静力学基本原理1.二力平衡公理二力平衡公理2.加减平衡力系原理加减平衡力系原理3.作用与反作用定律作用与反作用定律4.刚化原理刚化原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.1.二力平衡公理1.二力平衡公理1F2F作用在刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：

7、两力等值.反向.共线1F2F基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.二力构件：在两个力作用下处于平衡的构件。PABCBCBFCF!二力平衡条件与力的作用和反作用定理的区别二力平衡条件与力的作用和反作用定理的区别.基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.2.加减平衡力系原理2.加减平衡力系原理AFAAFABBF BF在作用于刚体的力系中，加上或减去任意个平衡力

8、系，不改变原力系对刚体的作用效应。基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.推论:力的可传性推论:力的可传性力是滑动矢量：大小 方向作用线力是滑动矢量：大小 方向作用线基本概念基本概念=F F1 1=F F2 2=F=FF FABF FABF F2 2F F1 1F F1 1AB作用于作用于刚体刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。Generated by F

9、oxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.力的可传性只适用于力的可传性只适用于刚体刚体刚体FFFFPPPP变形体基本概念基本概念Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.21FFR基本概念基本概念 3.力平行四边形法则3.力平行四边形法则作用于物体上任一点的作用于物体上任一点的两个力两个力可合成为作用于同一点的一个力，即可合成为作用于同一点的一个力，即合力合力。合力的矢合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的由原

10、两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢对角矢来表示。来表示。AF F1 1F F2 2F FR RGenerated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.基本概念基本概念 3.力平行四边形法则3.力平行四边形法则AF F1 1F F2 2F FR RAF F1 1F F2 2F FR RAF F1 1F F2 2F FR R力三角形法Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.作用在刚体上、作用线处于同一

11、平面作用在刚体上、作用线处于同一平面内的三个互不平行力平衡的必要与充分内的三个互不平行力平衡的必要与充分条件是：三力的作用线必须汇交于一点，条件是：三力的作用线必须汇交于一点，三力矢量按首尾相连的顺序构成一封闭三力矢量按首尾相连的顺序构成一封闭三角形，或称为力三角形封闭三角形，或称为力三角形封闭作用在刚体上、作用线处于同一平面作用在刚体上、作用线处于同一平面内的三个互不平行力平衡的必要与充分内的三个互不平行力平衡的必要与充分条件是：三力的作用线必须汇交于一点，条件是：三力的作用线必须汇交于一点，三力矢量按首尾相连的顺序构成一封闭三力矢量按首尾相连的顺序构成一封闭三角形，或称为力三角形封闭三角形

12、，或称为力三角形封闭。不平行三力平衡不平行三力平衡基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F F1 1F FF F2 2A=证明：F F1 1F F2 2F F3 3A3AA2A1推论:推论:(三力汇交定理)基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit

13、 Softwarehttp:/ For evaluation only.不平行三力平衡不平行三力平衡作用在刚体上的三个力相互平衡时,若其中两个力的作用线相交于一点,则第三个力的作用线必通过该点(且在同一个平面内)推论:如果一个刚体在n个不平行的共面力作用下处于平衡状态,若已知其中n-1个力交于一点,则第n个力的作用线也经过该点.推论:如果一个刚体在n个不平行的共面力作用下处于平衡状态,若已知其中n-1个力交于一点,则第n个力的作用线也经过该点.1F3F2FO基本原理基本原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evalu

14、ation only.4.作用与反作用定律4.作用与反作用定律基本原理基本原理任何两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。任何两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.基本原理基本原理若变形体在某个力系作用下处于平衡状态,则将此物体固化成刚体(刚化)时其平衡不受影响.若变形体在某个力系作用下处于平衡状态,则将此物体固化成刚体(刚化)时其平衡不受影响.5.刚化原理5.刚化原理Generated by Foxit PDF Creator Foxit Softwarehttp:/ For evaluation only.