理论力学 第二章 平面汇交力系和平面力偶系ppt课件.ppt

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1、第二章平面汇交力系和平面力偶系一.多个汇交力的合成力多边形规则§2-1平面汇交力系合成与平衡的几何法力多边形力多边形规则平衡条件二.平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的必要和充分条件是：该力系的力多边形自行封闭.一.力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解§2-2平面汇交力系合成与平衡的解析法由合矢量投影定理，得合力投影定理合力的大小为：方向为：作用点为力的汇交点.二.平面汇交力系合成的解析法三.平面汇交力系的平衡方程平衡条件平衡方程§2-3平面力对点之矩的概念和计算一、平面力对点之矩（力矩）两个要素：力矩作用面，称为矩

2、心，到力的作用线的垂直距离称为力臂1.大小：力与力臂的乘积2.方向：转动方向力对点之矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时为正，反之为负.常用单位或二、合力矩定理平面汇交力系该结论适用于任何合力存在的力系三、力矩与合力矩的解析表达式§2-4平面力偶理论一.力偶和力偶矩1.力偶由两个等值、反向、不共线的（平行）力组成的力系称为力偶，记作两个要素a.大小：力与力偶臂乘积b.方向：转动方向力偶矩力偶中两力所在平面称为力偶作用面.力偶两力之间的垂直距离称为力偶臂.2.力偶矩二.力

3、偶与力偶矩的性质1.力偶在任意坐标轴上的投影等于零.2.力偶对任意点取矩都等于力偶矩，不因矩心的改变而改变.力偶矩的符号3.只要保持力偶矩不变，力偶可在其作用面内任意移转，且可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短，对刚体的作用效果不变.=======4.力偶没有合力，力偶只能由力偶来平衡.=已知：任选一段距离d三.平面力偶系的合成和平衡条件=====平面力偶系平衡的必要和充分条件是：所有各力偶矩的代数和等于零.平面力偶系平衡的充要条件，有如下平衡方程例2-1求：3.力沿什么方向拉动碾子最省力，及此时力多大？？2.欲将碾

4、子拉过障碍物，水平拉力至少多大？1.水平拉力时，碾子对地面及障碍物的压力？已知：解:1.取碾子，画受力图.用几何法，按比例画封闭力四边形2.碾子拉过障碍物，应有用几何法解得解得3.已知：,各杆自重不计；求：杆及铰链的受力.例2-2按比例量得用几何法，画封闭力三角形.解：为二力杆，取杆，画受力图.求：此力系的合力.解：用解析法例2-3已知：图示平面共点力系；解:直接按定义按合力矩定理例2-4求:已知:例2-5求：已知：平衡时，杆的拉力.由杠杆平衡条件解得解：为二力杆，取踏板由合力矩定理得解：取微元如图例2-6求：已知：合力

5、及合力作用线位置.解得解：由力偶只能由力偶平衡的性质，其受力图为例2-7求：光滑螺柱所受水平力.已知：例2-8求：平衡时的及铰链处的约束力.已知解：取轮,由力偶只能由力偶平衡的性质,画受力图.解得解得取杆，画受力图.