《力矩与力偶》PPT课件

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1、F使物体绕O点转动效应的物理量称为力F对O点的力矩。O称为力矩中心。O点到力的作用线的垂直距离称为力臂。单位：牛顿米(N·m)或千牛顿米(kN·m)矩心力臂F1.3.1力矩---力对刚体的转动效应用力对点的矩即力矩度量。+_mo(F)=Fd1.3力矩与力偶力矩是一个代数量，它的绝对值大小等于力与力臂的乘积.符号规定：力使物体绕矩心逆时针转动为正，反之为负。力矩记：±1力矩的特点:力F对O点之矩不仅取决于力的大小，同时还与矩心的位置有关；力F对任一点之矩，不会因该力沿其作用线移动而改变，因为此时力臂和力的大小均未改变

2、；力的作用线通过矩心时，力矩等于零；互相平衡的二力对同一点之矩的代数和等于零；21.3.2力偶大小相等，方向相反，作用线不重合的平行的两个力，称为力偶。并记为（F，F´）。力偶中两个力所在的平面。两个力作用线间的垂直距离1.3力矩与力偶力偶作用面力臂(1)力偶的概念力偶3力偶不能合成为一个力，也不能用一个力来平衡。力和力偶是静力学的两个基本要素。可见与矩心位置无关。力和力偶臂的乘积就称为力偶矩。记oFAF’xd或力偶对物体转动效应的度量力偶矩：4力偶的大小力偶的转向力偶的作用平面牛顿米（N·m)或千牛顿米(kN·m

3、)+_力偶矩矢o1.3力矩与力偶力偶的三要素力偶矩的单位：5yxoF’hF力偶无合力（2）力偶的性质力偶对刚体只有转动效应，没有移动效应1.3力矩与力偶①力偶无合力②力偶可以在作用面内任意转移，而不影响它对物体的作用效应；③在保持力偶矩的大小和转向不改变的条件下，可以任意改变力和力偶臂的大小，而不影响它对物体的作用。61.3力矩与力偶在同一平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩大小相等、转动方向相同，则两力偶必等效。7④若在物体的同一平面作用两个以上以上的力偶，即为平面力偶系。平面力偶系的合成结果为一合力偶合力偶矩等于

4、各已知分力偶矩的代数和。平面力偶系平衡的必要和充分条件是：力偶系中各分力偶矩代数和等于零。1.3力矩与力偶==8力的平移定理：作用在刚体上的力F可以平行移动到刚体上任一点，但同时必须附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对新作用点的矩。m=mo（F）A.FOmF/.O.F/F//1.3.3力的平移定理（力与力偶的联系）1.3力矩与力偶9平面力系:作用线分布在同一平面内的力系，或者可以简化到同一平面的力系，不汇交于同一点，也不互相平行，这种力系称为平面一般力系（简称平面力系）。1.4平面力系及平衡方程平面汇交力系各力的作用

5、线分布在同一平面且所有力的作用线汇交于一点。三力平衡为其一。平面汇交力系是一种简单力系，是研究复杂力系的基础。101.4平面力系及平衡方程1.4.1平面汇交力系（1）力的合成根据力的平行四边形规则作图得出。RF1F2也可用三角形法则表示:F1F2R11多边形OABC称力多边形力多边形与顺序无关，分力首尾相接为不封闭的力多边形，合力矢沿相反方向连接缺口，构成力多边形的封闭边。力多边形法则。flash1.4平面力系及平衡方程12FROF1F2F3FnFROF1F2F3Fn合力作用于刚体与原力系等效如共线则大小、方向取决

6、于各分力的代数和1.4平面力系及平衡方程13F为力矢的模力F在x轴上的投影。以Fx表示，则力在坐标轴上的投影矢量AB表示力F，为与x轴正向的夹角。同理Fx、Fy是代数量，可正可负，取决于，角。（2）力的分解1.4平面力系及平衡方程14合力投影定理合力在某一轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。OFnF3F2F1结论:X1AOxyRF1F2X2Y2Y1xFROF1F2F3Fny1.4平面力系及平衡方程15（3）平面汇交力系合成的解析法合力R的大小为合力R与x轴的夹角。1.4平面力系及平衡方程16按照力多边

7、形法则合成时，得到一自行封闭的力多边形，说明该汇交力系的合力为零，此既为平衡力系。例：FLASH（4）平面汇交力系平衡条件平面汇交力系平衡的充分必要条件：该力系的力多边形自行封闭，即合力为零。1.4平面力系及平衡方程即力系中所有各力在直角坐标轴上的投影代数和分别等于零。171).取研究对象-------力系的汇交点AA.QTC3).建立坐标系yx4).列出对应的平衡方程TB例1-9:图示重物重为Q=30kN,由绳索AB、AC悬挂，求AB、AC的约束反力。600CBAQ3005).解方程解：2）作受力图18简易压榨机

8、19例1-10求当等长连杆AB、AC与铅垂线成图示角时，托板给被压物体的力。20列方程求解：销钉A托板211.4.2平面一般力系作用线分布在同一平面内的力系，或者可以简化到同一平面的力系，不汇交于同一点，也不互相平行，这种力系称为平面一般力系（简称平面力系）。平面力系的简化d1d2dnF1F2Fno简化中心oxyR’主矢mo主矩m2F2F1m1Fnmn1.