第一章 基本概念和受力图ppt课件.ppt

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1、第一章静力学的基本概念受力图牛顿三大定律是力学中重要的定律，它是研究经典力学的基础，当然也是理论力学的基础。1．牛顿第一定律内容：任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态，直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。说明：（1）物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势，因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的，没有外力，它的运动状态是不会改变的，物体的这种性质称为惯性，也称为惯性定律。（2）明确了力是物体间的相互作用，指出了是力改变了物体的运动状态。加速度是描写物体运动状态的变化，所以力是和加速度相联系的，而不是和

2、速度相联系的。注意：牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立，实际上它只在惯性参照系里才成立。2．牛顿第二定律内容：物体在受到合外力的作用会产生加速度，加速度的方向和合外力的方向相同，加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。说明：（1）第二定律定量描述了力作用的效果，定量地量度了物体的惯性大小，它是矢量式，并且是瞬时关系。（2）要强调的是：物体受到的合外力，会产生加速度，可能使物体的运动状态或速度发生改变，但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。3．牛顿第三定律内容：两个物体之间的作用力和反作用力，

3、在同一条直线上，大小相等，方向相反。说明：（1）物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的，有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上，大小相等，方向相反。（2）另需要注意：作用力和反作用力是没有主次、先后之分；同时产生、同时消失；这一对力是作用在不同物体上，不可能抵消；作用力和反作用力必须是同一性质的力；与参照系无关。第一章静力学的基本概念受力图§1－1力的概念1、力的概念：力是物体间的相互机械作用，其作用效应是使物体的运动状态发生改变或形状发生改变。2、力的作用效应外效应：内效应：改变物体的运

4、动状态，理论力学研究的内容；改变物体形状，材料力学研究的内容。3、力的作用方式直接作用场作用例如人推车，两物体碰撞等；重力场，电磁场等。4、力的三要素：大小、方向和作用点5、力的单位：N§1-2刚体的概念1、刚体：在任何情况下永远不变形的物体。2、质点：具有一定质量而其形状与大小可以忽略不计的物体。3、质点系：由有限个或无限个有着一定联系的质点所组成的质点群。刚体、质点和质点系是静力学中的三个理想模型一种力学模型，静力学的研究对象。§1-3静力学公理公理1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

5、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。亦可用力三角形求得合力(合力的大小与方向)(矢量和）公理2二力平衡条件使刚体平衡的充分必要条件最简单力系的平衡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：这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。公理3加减平衡力系原理推理1力的可传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。作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚

6、体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。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。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，同时消失，等值、反向、共线，作用在相互作用的两个物体上．在画物体受力图时要注意此公理的应用．公理5刚化原理柔性体（受拉力平衡）刚化为刚体（仍平衡）反之不一定成立．刚体（受压平衡）柔性体（受压不能平衡）变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体刚化为刚体，其平衡状态保持不变。思考只适用于刚

7、体的公理有哪些？二力平衡条件和加减平衡力系公理约束：对非自由体的位移起限制作用的物体.约束力：约束对非自由体的作用力．约束力大小——待定方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反作用点——接触处§1-4约束和约束力只有掌握了约束力的大小、方向和作用点才能够准确画出约束力。1、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束柔索只能受拉力，又称张力.用表示．工程中常见的约束柔性约束对物体的约束力沿着柔性约束背向被约束物体．如：胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力．2、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束）工程实例光滑支承

8、接触对非自由体的约束力，作用在接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力物体，故称为法向约束力，用表示．3、光滑铰链约束（径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等）（1）径向轴承（向心轴承）约束特点：轴在轴承孔内，轴为非自由体、轴承孔为约束．约束力：当不计摩擦时，轴与孔在接触处为光滑接触约束——法向约束力．约束力作用在接触处，沿径向指向轴心．当外界载荷不同时，接触点会