刚体和力的概念

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1、§1-1刚体和力的概念§1-2静力学公理§1-3约束和约束反力§1-4物体的受力分析第一章受力分析结论与讨论习题第一章受力分析刚体和力的概念一、力的本质（物理学的任务）自然界的四种基本作用：万有引力二、力的作用效果（工程中的问题）A）运动状态的改变；B）物体形状的改变；电磁作用弱相互作用强相互作用构成整个宇宙的结构框架超短距离的作用，作用于原子核的内部短距离的作用，仅作用于原子核外层的电子。现实生活中除万有引力外均为电磁作用。弹性力、拉力、推力……宇宙不可能是稳态的！第一章受力分析刚体和力的概念运动效应变

2、形效应A）运动状态的改变；B）物体形状的改变；ACCA三、力的物理模型及数学简化描述A）分布力与集中力；B）力的三要素：大小、方向和作用点第一章受力分析刚体和力的概念第一章受力分析静力学公理公理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。力的另一定义第一章受力分析静力学公理公理2二力平衡条件作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的充分和必要条件是：这两个力的大小相等，方向相反且在同一直线上。给出最简单的

3、一个平衡力系第一章受力分析静力学公理公理3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，并不改变原力系对刚体的作用。推理1力的可传性推理2三力平衡汇交定理第一章受力分析静力学公理公理3加减平衡力系原理力系简化的手段讨论第一章受力分析静力学公理公理4作用和反作用定律作用力和反作用力总是同时存在，两个力的大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个基本点相互作用的物体上。宇宙中的作用都是成对的公理5刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡状态，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。刚体的平衡条

4、件是变形体平衡的必要条件第一章受力分析约束和约束反力一、约束反力与主动力自由体____空间运动未受其他物体预加限制的物体约束____对物体在空间的运动所预加的直接限制约束力____约束体对被约束体的作用二、约束反力的性质约束反力总是与约束的运动相反；约束反力作用于接触点；三、工程中的常见约束第一章受力分析约束和约束反力1）光滑接触面沿着接触面公法线方向，受压讨论第一章受力分析约束和约束反力2）柔性绳索沿着绳索方向，受拉讨论第一章受力分析约束和约束反力3）光滑铰链实质为光滑面接触一个过轴心的未定方向的反力一

5、对互相正交的约束反力第一章受力分析约束和约束反力销钉的意义中间铰固定铰支座第一章受力分析约束和约束反力销钉的意义第一章受力分析约束和约束反力非必要时不必将销钉单独取出，可随意归入某一物体销钉的意义讨论第一章受力分析物体的受力分析一、受力分析的基本步骤确定研究对象取隔离体画出主动载荷依次根据约束的性质画出约束反力二、受力分析中的特别要求二力构件必须找出作用力和反作用力的规则要遵循第一章受力分析物体的受力分析三、受力分析举例例一用力F拉动自重为P的碾子压路面，碾子受到A处一石子的阻碍。试画出碾子的受力图。第一

6、章受力分析物体的受力分析三、受力分析举例例二如图所示三铰拱，设各拱自重不计。分别画出拱AC和CB的受力图。第一章受力分析物体的受力分析第一章受力分析物体的受力分析例三如图所示平面构架，由杆AB、DE和DB铰接而成。试画出各杆、各滑轮、销钉B及整体的受力图。第一章受力分析物体的受力分析三、受力分析举例第一章受力分析物体的受力分析第一章受力分析物体的受力分析第一章受力分析物体的受力分析第一章受力分析物体的受力分析第一章受力分析结论与讨论传动轮受到皮带的约束作用，其约束反力如下图。可是接触面不是整个大段的圆弧表

7、面吗？第一章受力分析结论与讨论下图物体的受力图是否有错误？怎样改正？教程第一章受力分析结论与讨论下图所示称为滚动支座或活动铰支座。它的约束反力是怎样的？约束的是什么样的运动？第一章受力分析结论与讨论下图物体的受力图是否有错误？怎样改正？教程第一章受力分析结论与讨论下图物体的受力图是否有错误？怎样改正？第一章受力分析结论与讨论下图物体的受力图是否有错误？怎样改正？教程第一章受力分析结论与讨论下图物体的受力图是否有错误？怎样改正？教程第一章受力分析习题本章习题1-1(c)(g)(i)(l)(o)1-2(a)(

8、i)(k)(l)1-3(e)(g)习题要求1）要抄题，画原图；2）用铅笔、直尺作图；第一章受力分析约束和约束反力2）柔性绳索沿着绳索方向，受拉第一章受力分析约束和约束反力非必要时不必将销钉单独取出，可随意归入某一物体销钉的意义三、工程中的常见约束第一章受力分析约束和约束反力1）光滑接触面沿着接触面公法线方向，受压推理2三力平衡汇交定理第一章受力分析静力学公理公理3加减平衡力系原理力系简化的手段