绪论、第一章 静力学公理和物体的受力分析

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1、理论力学Theoreticalmechanics绪论一、理论力学的研究对象和内容理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。平衡是机械运动的特殊情况。物体在空间的位置随时间的改变。Mechanicalmotion在静力学中，平衡指：静止和匀速直线平动。课程内容：静力学：研究受力物体平衡时作用力应满足的条件；同时也研究物体受力的分析方法，以及力系简化的方法等。运动学：只从几何的角度来研究物体的运动（如轨迹、速度和加速度等），而不研究引起物体运动的物理原因。动力学：研究受力物体的运动与作用力之间的关系。3．将理论力学的理论用于实践，在解释世界、改造世界中不断得到验证和发展。二、理

2、论力学的研究方法1．通过观察生活和生产实践中的各种现象，进行多次的科学实验，经过分析、综合和归纳，总结出力学的最基本的规律。2．在对事物观察和实验的基础上，经过抽象化建立力学模型，形成概念，在基本规律的基础上，经过逻辑推理和数学演绎，建立理论体系。3．充分理解理论力学的研究方法，有助于培养正确的分析问题和解决问题的能力。三、学习理论力学的目的1．理论力学是解决工程问题的基础。2．是学习后续课程的重要基础。1.周纪卿等编.理论力学重点难点及典型题精解.西交大出版社.四、考核方法闭卷笔试总成绩=平时成绩（30%）+考试成绩（70%）五、参考书目2.刘新建主编.理论力学典型题解析

3、与实战模拟.国防科大出版社.3.海欣主编.理论力学考研辅导.电子工业出版社.4.范钦珊主编.理论力学.高等教育出版社.等.静力学：研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。2.力(force)：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（包括变形）。几个基本概念：1.刚体（rigid）：在力的作用下，其内任意两点间的距离不改变的物体。是一个理想化的模型。静力学(STATICS)引言(Introduction)力的三要素：大小、方向、作用点。力是矢量。4.平衡(equilibrium)：物体相对惯性参考系(inertiareferenceframe)（如地面）静止

4、或作匀速直线运动。分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系；空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系。3.力系(systemofforces)：一群力。等效力系（equivalentforcessystem）：如果一个力系作用于物体的效果与另一个力系作用于该物体的效果相同，这两个力系互为等效力系。平衡力系(equilibriumforcesystem)：若物体在某力系作用下保持平衡，称此力系为平衡力系。静力学研究的问题：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

5、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。如果某力系与一个力等效，刚此力就是该力系的合力！第一章静力学公理和物体的受力分析(AxiomsofStaticsandFree-bodyDiagram)介绍静力学5条公理约束和约束力的概念物体受力分析的方法对画物体受力图进行练习§1－1静力学公理(AxiomsofStatics)公理1力的平行四边形法则合力(resultant)(矢量和)亦可用力三角形(forcetriangle)求得合力矢此公理表明了最简单力系的简化规律，是复杂力系简化

6、的基础。公理2二力平衡条件使刚体平衡的充分必要条件是最简单力系的平衡条件。一个物体在两个力的作用下，平衡的充分必要条件是这两个力等值、反向、共线。()公理3加减平衡力系原理推理1力的可传性作用在刚体上的力是滑动矢量(slidingvector)，力的三要素为:大小、方向和作用线。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。力是滑动矢量，力沿其作用线滑移不会改变对物体的作用效果。（）推理2三力平衡汇交定理平衡时必与共线则三力必汇交O点，且共面。若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一个点，则该刚体必处于平衡状态。（）公理4作用和反作用定律作用力和反作用力总

7、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。在画物体受力图时要注意此公理的应用。公理5刚化原理柔性体（受拉力平衡）刚化为刚体（仍平衡）反之不一定成立，因对刚体平衡的充分必要条件，对变形体是必要的但非充分的。刚体（受压平衡）柔性体（受压不能平衡）约束(constraint)：对非自由体的位移起限制作用的物体。约束力(constraintreaction)：约束对物体的作用力。约束力大小——待定方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点——接触处§1－2约束和约束力(Constraintsan