第1节静力学公理.ppt

静 力 学 ?研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、建立各种力系的平衡条件的科学。 1、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的受力图。 2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替一个复杂力系。 3、建立各种力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这些条件解决静力学实际问题。 §1.1 力的概念及静力学公理 ?一、力的概念 ?1、力的定义： 力是指物体之间的相互机械作用。 ?力对物体的作用会产生两种效应： 外效应：指物体的运动状态发生变化； 内效应：指物体的外形和尺寸发生变化。 ?2、力的三要素及表示方法 力的三要素：是大小、方向和作用点。 表示方法:如右图所示。 力的国际单位：N（牛顿）或KN（千牛顿） ? 3、刚体:就是在任何外力作用下,其大小和形状始终保持不变。 ? 4、力系与等效力系 力系：若干力组成的系统。 若一个力系与另一个力系对物体的作用效应相同，这两个力系则互为 等效力系。 ? 5、平衡与平衡力系 平衡：是指物体相对于地球保持静止或做匀速直线运动的状态。 平衡力系：一力系使物体处于平衡状态，则该力系称为平衡力系。 ?二、静力学的公理 ?1 、二力平衡公理 （1）公理： 作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是，两力等值、反向、共线。 （2）二力杆： 在两个力作用下处于平衡的构件一般称为二力构件， 若二力构件的形状为杆状则称为二力杆。 ?实际工程中，一些构件的重力和它承受的载荷相 比小得多，可以忽略不计，若它们只受二个外力作用 而平衡，则均可简化为二力杆。 二力平衡公理 二力构件和二力杆图例 二力构件和二力杆图例 ?2、加减平衡力系公理 （1）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。 （2）力的可传性原理(动画) 作用于刚体上某点的力，可沿其作用线滑移到该刚体上的任何位置而不会改变原力对刚体的作用效应。 注意：力的可传性原理只适用于刚体。 ?3、力的平行四边形公理 1）公理： 亦可用力三角形求得合力矢 ? 补充推论：三力平衡汇交定理 当刚体上受到同一平面内互相不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。 结论：力的多边形自行封闭 ?4、作用和反作用公理 两物体间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、沿同一作用线，分别同时作用在两个互相作用的物体上。 ?该公理说明了力总是成对出现的。 ?应用公理时注意区别它与二力平衡的两个力是不同的。 作用力和反作用力作用在两个互相作用的物体上，二力平衡的两个力是作用在同一个物体上。 * * 静力学实例一、 静力学实例二、 静力学实例三、 静力学实例四、 A B 力的表示方法 G 二力平衡公理 二力构件和二力杆图例1 二力构件和二力杆图例2 G G FN A FB FA B 如图所示的托架，杆CD不计自重，分析CD杆受力 合力（合力的大小与） (矢量和) 课 堂 练 习 P42 习1、2