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第一篇刚体静力学
1. 物体的受力分析。-----基础
2. 力系的等效(或简化) -----桥梁
3. 力系的平衡条件及其应用-----目标
具体主要掌握以下三方面内容:
静力学的任务:物体在力系作用下的平衡规律。
1. 力的概念
* 力的定义: 物体间相互的机械作用。
力的运动效应或外效应
力的变形效应或内效应
任务1 静力学的基本概念和公理
模块一刚体静力学基础
* 力的作用效果:
施力物体与受力物体
* 力对物体的作用效果决定于力的三要素:
大小、方向和作用点。
力的几何表示----定位矢量+力的名称
力的几何表示法主要用于受力分析(图示).
力的表示
力的解析(分析)表示----力的投影
F=Fx+Fy+Fz=Fx i+Fy j+ Fz k
Fx= Fx i
Fy =Fyj
Fz= Fz k
分力和投影关系?
,作用点仍需图示.
2. 力系的概念
力系的定义:作用在同一研究对象上的一
群力。
力系的种类:空间力系、平面力系、
汇交力系、力偶系等。
等效力系:复杂力系等效简化为简单力系。
分力合力
平衡力系:满足平衡条件的力系。
3. 刚体与变形体
定义1:在力的作用下不变形的物体----理想化模型
依据:物体实际变形小
暂不考虑变形
定义2:物体在力作用下,任意两点间距离保持不变。
优点:1。不考虑变形引起的尺寸改变
2。便于运动研究,描述运动简单。
3。力系的简化。
非刚体:受力明显变形的物体
刚体的组合
一个物体能否视为刚体,不仅取决于变形的大小, 而且和问题本身的要求有关。
【平衡】指的是机械运动的一种特殊运动状态:
若物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线平动.
4. 平衡的概念
此时物体受力之间存在特定的关系
-----------平衡条件
刚体平衡与变形体平衡之间的关系?
公理1 力的平形四边形法则
作用在物体上同一点的两个力,可合成一个合力,合力的作用点仍在该点,其大小和方向由以此两力为边构成的平行四边形的对角线确定。
5. 静力学基本公理
矢量式
代数式
A
F1
F2
F1
F2
FR
O
A
F1
F2
FR
A
F1
F2
力的平行四边形法则
F1
F2
FR
O
· 此公理给出了力系简化的基本方法。
· 平行四边形法则是力的合成法则,也是力的分解法则。
·力的平行四边形法则是运算法则,而非真实受力图,合力和分力不应同时出现在一张受力图中。