绪论、静力学公理与物体受力分析

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1、理论力学课件扬州大学水利科学与工程学院绪论*理论力学的研究对象和内容*学习目的和学习方法*教学参考书理论力学是研究机械运动一般规律的一门科学机械运动：物体随时间所作的位置的变动。理论力学基于牛顿和伽利略的经典力学理论机械运动的特殊情况：物体的平衡状态。机械运动一般规律：物体的运动和受力之间的关系。理论力学的研究对象和内容宏观物体运动的速度远远小于光速理论力学静力学主要研究物体受力分析的基本方法、力的基本性质、物体的平衡规律。运动学动力学研究运动的纯几何特性，例如轨迹、位移、速度、加速度等。研究物体的运动和受力之间的关系。理论力学是工科专业（建筑、土木工程、机械、航空

2、航天等）的一门技术基础课理论力学高等数学大学物理材料力学机械原理水力学结构力学其他专业课程学习理论力学的目的学习理论力学的目的理论力学是现代工程技术的重要基础理论之一理论力学是学习一系列后续课程的重要基础有助于我们树立辩证唯物主义的世界观，提高分析问题和解决问题的能力通过本课程的学习，要能掌握物体受力分析的基本方法、力系的平衡条件及其应用；掌握物体机械运动的基本规律和分析方法，初步学会利用理论力学的理论和研究方法分析、解决一些工程实际问题。结合本课程的特点，培养我们辩证唯物主义世界观，树立正确的思想方法和提高分析问题与解决问题的能力。理论力学的学习方法1如何学好理论

3、力学按时独立做好布置的作业，作业中的图形画清楚，算式写清楚。上课时主动思考，跟上教师的教学进度。尽量不缺课。理论联系实际，将学到的理论联系到日常的现象中去。多做习题。2在学习中遇到困难怎么办？阅读相关教材和习题解答找老师答疑答疑时间:答疑地点:发送电子邮件Email:cyliu@yzu.edu.cn访问扬州大学理论力学教学网http://jpkc.yzu.edu.cn/course2/lllx访问扬州大学网络教学平台——理论力学课程中国高校力学课程网http://mechanics.cncourse.com/mechanics/lllx/noauth/index3

4、理论力学成绩确定作业30%卷面考试70%学习参考书理论力学（Ⅰ）（第七版）．哈尔滨工业大学理论力学教研组编．高教出版社理论力学解题指导和习题集（第3版）．王铎程靳主编．高教出版社静力学基础．武清玺陆晓敏编．河海大学版社动力学基础．武清玺许庆春编．河海大学版社第一篇静力学静力学研究力的基本性质、力系的简化及物体在力系作用下的平衡规律。第1章静力学公理与物体的受力分析§1-1静力学基本概念§1-2静力学公理§1-3约束和约束力§1-4物体的受力分析·受力图§1-1静力学基本概念1.刚体的概念在力的作用下其形状和大小都不变的物体称为刚体。*刚体是实际物体被抽象化了的力学模

5、型。实际物体，例如工程结构，机器零件，在外力作用下是不可能不发生微小的变形的。但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题时，可以完全忽略。因此在静力问题中，通常我们假设所处理的对象均为刚体。2.平衡的概念平衡——机械运动的一种特殊运动状态：物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线平动.(在静力学中的平衡可以理解为物体相对于地面保持静止或做匀速直线平动)3.力的概念*力的运动效应或称外效应*力的变形效应或称内效应力是物体间相互的机械作用。物体之间的机械作用可分为两类：接触与非接触。理论力学仅研究力的运动效应，其物体的力学模型为刚体力对物体的作用效应力对物体的作用效果决定

6、于力的三要素：大小、方向和作用点。*集中力——有固定作用点的定位矢量（力的表示）。*分布力——分布于物体的某一体积或某一面积上。集中力汽车通过轮胎作用在桥面上的力F1F2F1F2F1分布力桥面板作用在钢梁的力力系——作用在物体上的一群力。汇交力系平面力系空间力系平行力系任意力系*平衡力系——力系作用于某一物体而使它保持平衡*力系的平衡条件——平衡力系应满足的条件*等效力系——作用于物体上的一个力系可以用另一个力系来代替，而不改变原力系对物体作用的效应，则这两个力系互为等效力系*合力——如果一个力与一个力系等效，则该力称为此力系的合力*分力——力系中的各力称为该合力的

7、分力力系对物体产生的作用效应为力系中各力对物体产生的的作用效应之和。*力系的简化——用简单的力系等效替换较复杂的力系作用于物体的力系往往较为复杂，在研究物体的运动或平衡问题时，需要将复杂的力系加以简化，然后再讨论物体的运动或平衡规律。1.物体的受力分析。2.力系的等效替换（或简化）。3.力系的平衡条件及其应用。在静力学中，将研究以下三个问题：返回公理1力的平形四边形法则公理2二力平衡公理公理3加减平衡力系原理公理4作用与反作用定律公理5刚化原理§1-2静力学公理公理1力的平形四边形法则作用在物体上同一点的两个力，可合成一个合力，合力的作用点仍在该点，其大小和方向