力学上教案.doc

20 ---20 学年度第学期建工学院建筑工程专业班 NO 3 授课时间:第周第 7、 8 课时年月日章节及题目: 第三章平面力系的合成和平衡§ 3-1 平面汇交力系的合成和平衡教学目的: 掌握几何法对平面汇交力系的合成和平衡问题计算熟练掌握力的投影计算重点与难点: 作力多边形力的投影计算参考书与教具(图表、模型、演术等) 《建筑力学》第一册〈理论力学〉 P 21-26 教学过程(教学步骤、内容、时间分配等) 平面汇交力系的合成和平衡—几何法 60 min 力的投影计算 30 min 备课内容: 第三章平面力系的合成和平衡§ 3-1 平面汇交力系的合成和平衡一、几何法 1 、平面汇交力系合成的几何法 1 )三个力情况 R 12 =F 1 +F 2 R= R 12 +F 3 =F 1 +F 2 +F 3 几何法: 2)n 个力情况 R= F 1+F 2+、、、、、、+F n=ΣF i 结论:平面汇交力系的合成为一个合力,合力矢等于各分力的矢量和。几何法:通过作力多边形确定合力 R。作力多边形规则: ○ 1 画分力:首尾相连,次序可变换。○ 2 画合力:封闭边,剪头与最后画的一个力剪头相碰。 R R 12F 3F 2F 1R 12R F 3F 2F 1R F 3F 2F 1= 例 1: 已知 F 1 =, F 2 =1KN, F 3 =, F 4 = 用几何法求此力系的合力。解:取力比例尺 1cm= R == θ= 02 、平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡条件: R= Σ F i =0 平面汇交力系平衡的几何条件:力多边形自行封闭。例 2 :已知: P=800N , α=25 0, β=35 0求 AC , BC 绳子的拉力。解:一、研究对象二、受力图 30 0F 4F 3F 2F 1 45 0 100 0R θF 1F 2F 3F 4CαβP B A T BC T ACαβP B A 三、力多边形四、求求知量○ 1 图解法力比例尺 1cm=100N (精确作力多边形) T AC ==530N T BC ==390N ○ 2 计算法(作草图) ????????????180 0 sin sin sin PTT AC BCT AC =530N T BC =390N 几何法优缺点: 优点: 对于三个力平衡, 多边形( 三角形) 直观, 计算简单。缺点:多于三个力平衡,不方便。二、力的投影 1 、力在轴上投影 F x =X= ± ab= ± Fcos αα—表示力作用线与 x 轴夹角力的投影是个代数量, 起点 a 到终点 b 指向与 x 轴正方向一致为正。反之为负。βα T BCT AC P αb a BA Fxba BA Fx α讨论:特殊情况○ 1α=90 0 时(力垂直于投影轴) F x =X=0 ○ 2α=0 0 时(力平行投影轴) F x =X= ±F 2 、力在直角坐标轴上投影○ 1 已知 F, α或β求 X, Y X= ± Fcos α=± Fsin β Y= ±