导语:工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。以下是工程力学基础课件的内容,希望你们喜欢!
第一章 静力学基础
力学包括静力学,动力学,运动学三部分,静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律,静力学主要讨论以下问题:
1.物体的受力分析;
2.力系的等效.与简化;
3. 力系的平衡问题。
第1讲§ 1 - 1静力学的基本概念 §1-2静力学公理
【目的与要求】
1 、使学生对静力学基本概念有清晰的理解,并掌握静力学公理及应用范围。
2、会利用静力学静力学公理解决实际问题。
【重点、难点】
1、力、刚体、平衡等概念;
2、正确理解静力学公理。
一、 静力学的基本概念
1、力和力系的概念
一)力的概念
1)力的定义:力是物体间的相互作用,这种作用使物体运动状态或形状发生改变。 (举例理解相互作用)
2)力的效应:
○ 1外效应(运动效应):使物体的运动状态发生变化。(举例)
○ 2内效应(变形效应):使物体的形状发生变化。(举例)
3)力的三要素:大小、方向、作用点。 力是定位矢量
4)力的表示:
○ 1图示
○2符号:字母+箭头 如:F??
二)力系的概念
1)定义:作用在物体上的一组力。(举例)
2)力系的分类
○ 1按力的的作用线现在空间分布的形式:
A汇交力系 b平行力系 c一般力系
○ 2按力的的作用线是否在同一平面内
A平面力系
B 空间力系
3)等效力系与合力
A等效力系 ——两个不同力系,对同一物体产生相同的外效应,则称之
B合力——若一个力与一个力系等效,则这个力称为合力
2.刚体的概念:
1)定义:在力的作用下保持其大小和形状不发生变化。
2)理解:刚体为一力学模型。
3.平衡的概念:
1)平衡——物体相对惯性参考系(如地面)静止或作匀速直线运动.
2)平衡力系——作用在刚体上使物体处于平衡状态的力系。
3平衡条件——平衡力系应满足的条件。
二、静力学公里
公理1 二力平衡公里
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:这两个力的大小相等,方向相反,且 作用在同一直线上。
使刚体平衡的充分必要条件
二力构件:在两个力作用下处于平衡的物体。
公理2 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变厡力系对刚体的作用。
推理1 力的可传性 作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的.作用。 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.
公理3 作用和反作用定律
作用力和反作用力总是同时存在,同时消失,等值、反向、共线,作用在相互作用的两个物体上.
公理4 力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,如图所示F1+ F2= FR
推理2 三力平衡汇交定理
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。平衡时3F必与12F共线则三力必汇交O 点,且共面.
【小结】: 本节重点介绍了力的概念、四个公理和二个推论;二力构件与三力构件,应掌握其判断方法;注意作用与反作用公理与二力平衡条件的区别。
【作业】思考题 1-1、1-2
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