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1、第一篇静力学第1章静力学公理与物体的受力分析1.1静力学公理公理1二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。F=-F’工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。公理2加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。公理3力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点
2、上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。公理4作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。公理5钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。1.2约束及其约束力1.柔性体约束2.光滑接触面约束3.光滑铰链约束第2章
3、平面汇交力系与平面力偶系1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即FR=F1+F2+…..+Fn=∑F2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。3.5力对刚体的作用效应分为移动和转动。力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。(Mo(F)=±Fh)1.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所
4、组成的力系称为力偶,记为(F,F’)。第3章平面任意力系1.合力矩定理:若平面任意力系可合成为一合力。则其合力对于作用面内任意一点之矩等于力系中各力对于同一点之矩的代数和。2.平面任意力系平衡的充分和必要条件为:力系的主失和对于面内任意一点Q的主矩同时为零,即FR`=0,Mo=0.3.平面任意力系的平衡方程:∑Fx=0,∑Fy=0,∑Mo(F)=0.平面任意力系平衡的解析条件是,力系中所有力在作用面内任意两个直角坐标轴上投影的代数和分别等于零,各力对于作用面内任一点之矩的代数和也是等于零.第4章考虑摩擦的平衡问题1.摩擦
5、角:物体处于临界平衡状态时,全约束力和法线间的夹角。tanψm=fs2.自锁现象:当主动力即合力Fa的方向、大小改变时,只要Fa的作用线在摩擦角内,C点总是在B点右侧,物体总是保持平衡,这种平衡现象称为摩擦自锁。第5章空间力系1.空间汇交力系平衡的必要与充分条件是:该力系的合力等于零,即FR=∑Fi=02.空间汇交力系平衡的解析条件是:力系中各力在三条坐标轴上投影的代数和分别等于零.3.要使刚体平衡,则主失和主矩均要为零,即空间任意力系平衡的必要和充分条件是:该力系的主失和对于任一点的主矩都等于零,即FR`=∑Fi=0,
6、Mo=∑Mo(Fi)=04.均质物体的重力位置完全取决于物体的几何形状,而与物体的重量无关.若物体是均质薄板,略去Zc,坐标为xc=∑Ai*xi/A,yc=∑Ai*yi/A5.确定物体重心的方法(1)查表法(2)组合法:①分割法;②负面积(体积)法(3)实验法第二篇运动学第6章点的运动学6.2直角坐标法5运动方程x=f(t)y=g(t)z=h(t)消去t可得到轨迹方程f(x,y,z)=0其中第七章刚体的基本运动7.1刚体的平行运动:刚体平移时,其内所有各点的轨迹的形状相同。在同一瞬时,所有各点具有相同的速度和相同的加速度
7、。刚体的平移问题可归结为点的运动问题。7.2刚体的定轴转动:瞬时角速度w=lim△θ∕△t=dθ/dt瞬时角加速度a=lim△w∕△t=dw/dt=d²θ/dt²转动刚体内任一点速度的代数值等于该点至转轴的距离与刚体角速度的乘积a=√(a²+b²)=R√(α²+w²)θ=arctan
8、a
9、/b=arctan
10、α
11、/w²转动刚体内任一点速度和加速度的大小都与该点至转轴的距离成正比。第8章点的合成运动8.1合成运动的概念:相对于某一参考系的运动可由相对于其他参考系的几个运动组合而成,这种运动称为合成运动。当研究的问题涉及两个
12、参考系时,通常把固定在地球上的参考系称为定参考系,简称定系。吧相对于定系运动的参考系称为动参考系,简称动系。研究的对象是动点。动点相对于定参考系的运动称为绝对运动;动点相对于动参考系的运动称为相对运动;动参考系相对于定参考系的运动称为牵连运动。动系作为一个整体运动着,因此,牵连运动具体有刚体运动的特点,常见的牵连运动