工程力学 教学课件 作者 樊爱珍 主编 翟芳婷 副主编2-静力学基本概念.ppt

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1、第一章构件静力学基础主要内容二、静力学的基本概念；三、静力学基本公理；一、静力学研究对象和研究的问题；课件一、静力学研究对象和问题1、研究对象：静力学研究的对象是刚体在力系作用下的平衡。如房屋、桥梁、工厂中的各种固定设备以及机械零件运动速度很低或者加速度很小时，都可视为平衡状态。作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。课件2、研究问题：静力学主要研究三个问题：物体的受力分析，即分析物体受哪些力的作用，以及这些力的大小、方向和作用点的位置。力系的简化，即将作用在物体的力系简化为最简单的形式。建立各种力系的平衡条件，即研究作

2、用在物体上的各种力系所满足的平衡条件，确定各个力的大小。课件二、静力学基本概念1.力：是物体间相互的机械作用。作用效果表现在两个方面：一是物体运动状态的改变，另一个是物体形状的改变。2.刚体：是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变的物体。3.合力和分力：若一个力与一个力系等效，则称此力为该力系的合力，该力系中的各力称为这个力的分力。把分力等效替换为合力的过程称为力系的合成，将合力等效替换为分力的过程称为力系的分解。课件4.力的三要素及表示法：力的大小、方向、作用点。5.力系与平衡：作用在物体上的一群力称为力系。若物体

3、在一个力系作用下相当于地球静止或匀速直线运动，则物体处于平衡状态。6.平衡力系与等效力系：如果一个力系作用于物体上而不改变物体的原有运动状态，则称为平衡力系。若一个力系与另一个力系对物体产生的作用效应相同，这两个力系互为等效力系。AFB图1课件三、静力学基本公理公理是人们在生活和生产实践中长期积累的经验总结，又经过实践反复检验，被确认是符合客观实际的最普遍、最一般的规律。ABFF1.二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，使物体平衡的充要条件是这两个力的大小相等，方向相反，其在同一直线上。图2课件工程实例液压杆为二力杆图3课件？思考：怎

4、样判断一个构件是否为二力构件？课件2.加减平衡力系公理：在一个已知力系上加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效应。FBF1A(b)F(a)BA(c)BAF1图4课件推论1：力的可传性定理：作用于刚体上某点的力，沿其作用线移动，不改变原力对刚体的作用效应。FBF1A(b)F(a)BA(c)BAF1图5力的可传性(a)作用于A点的力F；(b)加在B点的平衡力F1和F2;(c)力F平移到B点课件？思考：图5（a）中D点的力F能否沿着其作用线移到E点如图（b）所示？图6（a）EDCBAFEDCBA（b）F课件3.力的平行四边形法

5、则：作用于物体上同一点的两个力，可以合成一合力。合力是该两力为邻边构成的平行四边形的对角线。图7平行四边形法则ABCDF1F2Rα1α2αF2F1FRαAαABF1α2F2F1FRAADα1F2F1FRαA(a)(b)(c)课件对作用于物体上同一点的多个力进行合成时，在任选一点处将力系中的各力依次首尾相连，最后从起点指向终点的有向线段就是该力系的合力。图8多个力的合成FRAF2F1A(b)ABDF1Rα1(a)F3F4BF1F2F1A(c)F4F3FR(a)F3DF1F1AF4F2课件下列力系是由合力的力系还是平衡力系？（a）F4F

6、3F2F1（b）F3F2F1F3F1F2（c）图9各种力系的合成课堂练习：F2课件推论2：三力平衡汇交定理：刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用线必定汇交于一点。图10三力汇交定理(a)作用于A点的力F；(b)加在B点的平衡力F1和F2；(c)力F平移到B点F3F1F2F1F2F1F3F2课件？思考：物体在三个力的作用下一定平衡吗？课件下列各力系能平衡吗？图11三力汇交课堂练习：F1F3F2F1F3F2（a）（b）（c）F3F1F2F1课件4.作用与反作用定律：作用与反作用总是同时存在，两力的大小相等、方向相

7、反，作用线在同一条直线上，分别作用在两个相互作用的物体上。（b）CBF'BCF'CBC（a）FBA(c)FAFBCFBA图12三力汇交定理(b)图中BC杆上的力F‘AB与(c)图中AB杆上的力FAB互为作用与反作用关系课件图13二力杆FAAFBB（a）ABFBFA（b）FBFAAB（c）FAFBBA（e）FAFB（d）BA只在两个力作用下平衡的构件称为二力构件。难点课件检查三力平衡汇交原理二力平衡公理作用与反作用公理平行四边形法则课件一、静力学基本概念1、力的概念：力是物体之间相互的机械作用。2、力系：作用在物体上的一群力。3、平衡

8、：若物体在一个力系作用下相对于地球静止或匀速直线运动，则物体处于平衡状态。小结课件二、静力学基本公理1、二力平衡公理：物体在两个力作用下处于平衡状态。2、三力平衡汇交原理：作用在物体上三个互不平行的共面力使物体平衡，则此三力必汇交于一