静力学公理.受力分析

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1、内容绪论1.1静力学公理1.2约束约束反力受力图要求了解理论力学的内容掌握静力学公理掌握典型约束及约束反力会作受力图练习作业1.1（a,c）；1.2（a，b）；1.4马红艳工程力学系401理论力学84707247考评方法总分100=期末考试90%实验成绩10%期末考试统考统批试验------综合实验楼1楼共4个，网上选课按时参加按规定格式写报告实验室老师评分考勤每课点名3次迟到算1次旷课3次旷课不允许参加期末考试作业每周交一次按时交字母、公式规范尺规绘图绪论一、理论力学的研究对象和内容机械运动：

2、物体在空间的位置随时间的改变。平衡：机械运动的特殊情况。理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。内容：运动学、动力学。静力学、理论力学的研究对象和内容静力学——研究受力物体的平衡条件；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）动力学——研究受力物体的运动与作用力之间的关系。内容：运动学、动力学。静力学、二、理论力学的研究方法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。提水制造辘轳搬运重物使用杠杆、滑轮“力”

3、、“力矩”杠杆原理伽利略对自由落体和物体在斜面上的运动进行多次实验“加速度”理论力学的研究方法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。忽略微小变形刚体模型抓住物体间机械运动的相互限制的主要方面理想约束模型理论力学的研究方法3.将理论力学的理论用于实践，在解释世界、改造世界中得到验证和发展。古典力学理论在现实生活和工程中得到验证，发展形成新的力学分支：刚体力学、弹塑性力学、流体力学、生物力学、……。三、学习理论力学

4、的目的1.为解决工程问题打下一定的基础。2.为学习一系列后续课程打下重要基础。3.为今后解决生产实际问题，从事科学研究工作打下基础。是一门理论性较强的技术基础课材料力学、机械原理、机械设计、结构力学、……静力学引言静力学——研究物体在力系作用下的平衡问题一、刚体和力的概念刚体——在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。刚体是一个理想化的力学模型。理论力学中，静力学研究的物体只限于刚体，故又称刚体静力学，它是研究变形体力学的基础。力——是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状

5、态发生变化。力对物体的作用效果决定于三要素：用矢量表示力的单位为N和kN（1）力的大小；（2）力的方向；（3）力的作用点。A力系——是指作用于物体上的一群力。平衡——是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。FF1F2F3F4F5二、静力学研究的问题1.物体的受力分析2.力系的等效替换（或简化）3.建立各种力系的平衡条件力系分类：平面力系(力的作用线共面）空间力系平面汇交力系平面一般力系平面平行力系§1-1静力学公理是力系简化的基础。第一章静力学公理和物体的受力分析合力矢等于这两个力矢的

6、几何和（矢量和）。公理1：力的平行四边形法则简化：力三角形F1F2合力FRF1F2FRF2FRF1公理2：二力平衡条件无论刚体是什么样的形状，如果只受两个力作用且平衡，则这两个力必然满足二力平衡条件。这样的物体叫二力构件二力平衡的必要与充分条件:二力等值，反向，共线。FF′BA二力杆公理3：加减平衡力系原理这是研究力系等效变换的重要依据。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。BAFBAFF1F1F1=FBAF作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，

7、并不改变该力对刚体的作用。推理1力的可传性对刚体而言，力的三要素：大小、方向、作用线推理2三力平衡汇交定理作用于刚体上的三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。BACBACF12F2F1F3F3F1F2公理4作用和反作用定理FB′AFABBFBFA′作用力和反作用力总是同时存在，两个力的大小相等，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。A公理5刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态

8、保持不变。柔性绳刚性杆FF′FF′公理及推论的适用条件适用于刚体FF′F′F注意§1-2约束和约束反力约束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反。自由体——位移不受限制的物体非自由体——位移受到限制的物体约束对物体的作用，实际上就是力，称为约束反力，简称反力。约束和约束反力1.具有光滑接触表面的约束约束反力作用在接触点处，方向沿接触表面的公法线，并指向受力物体这种约束反力称为法向反力。用FN表示。FNABCFNAFNBFNC滑槽与销