文档介绍：第一篇静力学二、静力学研究的主要内容: 二、静力学研究的主要内容: ——研究力系的合成和简化研究力系的合成和简化——研究受力物体的平衡规律。研究受力物体的平衡规律。一、静力学: 研究物体在力系作用下的平衡条件的科学引言 4 4、力系: 、力系: 1 1、平衡、平衡 2 2、力是矢量、力是矢量 3 3、力的单位: 、力的单位: N N( (牛顿)、牛顿)、 kN kN( (千牛) 千牛) 三、几个重要的基本概念物体相对于惯性坐标系(工程中通常指地面物体相对于惯性坐标系(工程中通常指地面) )保保持静止或匀速直线运动。持静止或匀速直线运动。平面力系、空间力系平面力系、空间力系力的三要素: 力的三要素: 大小、方向大小、方向、作用线、作用线平衡力系、等效力系、平衡力系、等效力系、合力合力§ 1-1 静力学公理公理公理 1 1: :力的平行四边形法则力的平行四边形法则公理公理 2 2: :二力平衡公理二力平衡公理特例: 特例: 二力构件(二力杆) 二力构件(二力杆) 公理公理 3 3: :加减平衡力系公理加减平衡力系公理公理公理 4 4: :作用与反作用定律作用与反作用定律公理公理 5 5: :刚化原理刚化原理推理推理 1 1: :力的可传性定理力的可传性定理推理推理 2 2: :三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理第一章静力学公理及物体的受力分析 1F ? 2F ? 21FFF R?????公理公理 1 1: :力的平行四边形法则力的平行四边形法则 1F ? 2F ? 21FFF R?????公理公理 1 1: :力的平行四边形法则力的平行四边形法则三角形法则 1F ? 2F ? 21FFF R????? 1F ? 2F ?21FFF R?????将各分力首尾相连,然后从起点→终点,得到合力。 1F ? 2F ? 21FFF R?????力的分解: 同样要根据平行四边形法则。显然, 力的分解是不确定的, 欲得到唯一的分解结果,必须附加一定的条件。正交分解: yF ? xF ??? sin cos FF FF y x?? A F ?x yα 1F ? 2F ?特例:二力构件(二力杆) 特例:二力构件(二力杆) 公理公理 2 2: :二力平衡公理二力平衡公理( ( 刚体上仅作用两个力时,平衡的充要条件为:这两刚体上仅作用两个力时,平衡的充要条件为:这两个力大小相等、方向相反、位于同一直线上。) 个力大小相等、方向相反、位于同一直线上。) 2F ? 2F ? 1F ? 1F ?公理公理 3 3:加减平衡力系公理:加减平衡力系公理 B 2FA 推理推理 1 1: : 力的可传性定理力的可传性定理在作用于刚体的已知力系上,加上或减去任意一个平衡力系,不会改变原力系对刚体的作用效应。 FA 1F 2FB 作用在刚体上的力作用在刚体上的力, ,可沿其作用线移动,不改可沿其作用线移动,不改变它对刚体的作用变它对刚体的作用 A BF 推理推理 2 2:三力平衡汇交定理:三力平衡汇交定理 O ,1F ,2F1F 2F 12F 3FA B C 刚体在三个力作用下处于平衡状态时,若其中两刚体在三个力作用下处于平衡状态时,若其中两个力相交于一点,则另一个力也必通过此点,且个力相交于一点,则另一个力也必通过此点,且三个力必处于同一平面内三个力必处于同一平面内推理推理 2 2的作用:当知道刚体只作用三个力时,可根据的作用:当知道刚体只作用三个力时,可根据已知的两个力,确定第三个力的方向。已知的两个力,确定第三个力的方向。公理公理 4 4:作用与反作用定律:作用与反作用定律 P NF 'NFP’作用力和反作用力( 1) P 和P’( 2) F N 和F N’两物体之间的相互作用力(作用力和反作用两物体之间的相互作用力(作用力和反作用力)总是同时存在的,两力大小相等,方向相反, 力)总是同时存在的,两力大小相等,方向相反, 沿同一直线。但这两个力分别作用于两个物体上, 沿同一直线。但这两个力分别作用于两个物体上, 所以,这一对力不是一组平衡力。所以,这一对力不是一组平衡力。 P