新第01章静力学基础.ppt

另：考虑到左拱 三个力作用下平衡，也可按三力平衡汇交定理画出左拱 的受力图，如图（e）所示 此时整体受力图如图（f）所示 讨论：若左、右两拱都考虑自重，如何画出各受力图？ 如图 例1-5 不计自重的梯子放在光滑水平地面上，画出梯子、梯子左右两部分与整个系统受力图．图(a) 解： 1.绳子受力图如图（b）所示 2.梯子左边部分受力图如图（c）所示 3.梯子右边部分受力图如图（d）所示 4.整体受力图如图（e）所示 提问：左右两部分梯子在A处，绳子对左右两部分梯子均有力作用，为什么在整体受力图没有画出？ 二、画受力图应注意的问题 除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力，要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，接触处必有力，力的方向由约束类型而定。 2、不要多画力 要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。 1、不要漏画力 约束力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反，不要把箭头方向画错。 3、不要画错力的方向 4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。 一个力，属于外力还是内力，因研究对象的不同，有可能不同。当物体系统拆开来分析时，原系统的部分内力，就成为新研究对象的外力。 对于某一处的约束力的方向一旦设定，在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。 5、整体受力图上只画外力，不画内力。 6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致，相 互协调，不能相互矛盾。 7 、正确判断二力构件。 * * * 静力学引言 静力学： 研究物体在力系作用下的平衡条件的科学． 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 ． 力系：作用在物体上的若干力组成的系统。 平 衡：物体相对惯性参考系（如地面）处于静止或匀速直线运动的状态． 力的三要素：大小、方向、作用点.所以力是矢量． 力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生变化，或者使物体的形状发生改变。 第1章 静力学的基本概念 与物体的受力分析 1.1 力的概念 力的表示 F O 力系分为：平面汇交（共点）力系，平面平行力系，平面力偶系，平面任意力系；空间汇交（共点）力系，空间平行力系，空间力偶系，空间任意力系． 力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应或运动效应(移动和转动)。 力使物体形状发生改变的效应称为力的内效应或变形效应； 刚体是一个理想化的力学模型。 　由于静力学研究的力学模型是刚体和刚体系统，故静力学又称刚体静力学。 刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体. 1.2 刚体的概念 公理1 二力平衡公理 使刚体平衡的充分必要条件 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：这两力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 此公理提供了一种最简单的平衡力系。对于刚体此条件是充要条件，但对变形体只是必要条件而不是充分条件。 1.3 静力学公理 公理2 加减平衡力系公理 推理1 力的可传性原理性 作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、方向和作用线． 在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 作用于刚体上的力，可以沿其作用线移至刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用效应。 公理3 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向由以这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定，如图。 此公理是力系简化的基础。 合力(合力的大小与方向) (矢量的和) 亦可用力三角形求得合力矢 推理2 三力平衡汇交定理 平衡时 必与 共线则三力必汇交O 点，且共面． 作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 说明不平行三力平衡的必要条件，即：三力平衡必汇交，三力汇交不一定平衡。 公理4 作用和反作用