第一章 静力学公理和物体的受力汇总.ppt

* * * * * * * 自由体：飞行的飞机、炮弹和火箭等 非自由体：火车受到铁轨的限制，只能沿轨道运动， 铁轨对于火车就是约束 从力学角度，约束对物体的作用，实际上就是力，约束力 * 下面介绍几种在工程中常见的约束类型和确定约束力方向的方法。 两个物体的接触面处光滑无摩擦时，约束物体阻碍物体沿接触表面法向并向约束内部的位移。 约束力指向可定的为单面约束； 约束力指向无法事先确定的为双面约束。 * * * * * * * * * * * * * * * 分析物体共受了几个力以及每个力的作用位置和作用方向，这种过程称为物体的受力分析。 物体的受力分析（即画物体的受力图），是解决静力学问题的一个重要步骤，也是解决动力学问题的一个重要环节。 * * * * * * * * * * * * * * * [例1-1] 已知：球重W，各处均光滑。求：球的受力图。 解： FNA FNB W W 取球为研究对象， 并画出其简图 画主动力 画约束力 * [例1-2] 已知：F1 , F2 , F3 。求：AB 杆的受力图。 解： A B F2 F1 F3 B F2 F1 F3 A FAx FAy FB * 求：1. 圆盘的受力图； 2. AB 杆+BC 杆的受力图； 3. AB 杆的受力图； 4. BC 杆的受力图。 [例1-3] 结构如图所示，已知圆盘重为W，杆重不计。 1. 圆盘的受力图 解： W FN2 FN1 * 2. AB 杆+BC 杆的受力图 FN1 W FN2 FN1 FAx FAy FCy FCx * FN1 FAx FAy FCy FCx 4. BC 杆的受力图 3. AB 杆的受力图 FN1 FAx FAy FBx FBy FCy FCx C FBx FBy 讨论：能否将AB杆、BC杆的受力图进一步简化？ * FCy FCx C FBx FBy BC杆为二力杆 C FC FB * C FC FB FN1 FB FA * 五、画受力图的注意事项 必须明确研究对象。 不要多画力或漏画力。 善于判断二力杆，并用三力汇交定理简化受力图。 注意作用力与反作用力的关系。 分析物体系统的受力时，要注意分清内力和外力， 内力成对出现可不画。 * 关于约束的讨论 双面约束 滑槽与销钉约束 * 固定端(插入端)约束 约束力尚无法表示的约束 * C 铰链（销钉）处受力分析 F FCx2 FCy2 C A B D E F FCx1 FCy1 C A FCx1 FCy1 C B FCx2 FCy2 * 若将销钉C放在AC上 C F FCx2 FCy2 FCx1 FCy1 C A FCx1 FCy1 C B FCx2 FCy2 C A F FCx2 FCy2 * C B 若将销钉C放在BC上 C F FCx2 FCy2 FCx1 FCy1 C A FCx1 FCy1 C B FCx2 FCy2 F FCx1 FCy1 * 画受力图习题课 各种常见约束和约束力 画受力图的基本步骤 画受力图的注意事项 举例 * 例1：画出杆AB的受力图。 * 例2：画出物块、轮C、杆AB及整体受力图。 * 例3：画出各杆及整体受力图。 * 注意：CD杆和AO杆的受力图可进一步简化。 * 课后作业: 一、概念题 二、画受力图 三、画受力图 更正（2） * * * * * * * * * * * * * 第一章 静力学公理和物体的受力分析 * 理 论 力 学(I) * 第一部分 静 力 学 第一章 静力学公理和物体的受力分析 * 1. 静力学公理 2. 物体的受力分析 具体内容： §1-1 静力学公理 §1-2 约束和约束力 §1-3 物体的受力分析和受力图 主要内容： * A 被实践反复证实且为人们所公认的真理（相对真理）。 公理1 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力可合成为一个合力。合力也作用于该点，合力的大小和方向，由以这两个力为边所构成的平行四边形的对角线确定。 §1-1 静力学公理 F2 F1 a FR F1 F2 FR 实际在求合力的大小和方向时， 可通过作力三角形。 * 公理2 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充分必要条件是：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 说明： ① 对刚体，上面的条件是充分必要条件。但对变形体 只是必要条件，而非充分条件。　 * ② 二力构件（二力杆） 二力杆 在工程上，将只受两力作