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文档简介

2,理,1,力的单位：国际单位制：牛顿(N)千牛顿(kN),1.1力的性质,1定义：力是物体间的机械作用。,2.力的效应：运动效应(外效应)变形效应(内效应)。,3.力的三要素：大小，方向，作用点,F,第一章力和力矩,2,理,2,力的平行四边形法则,合力方向由正弦定理：,由余弦定理,由力的平行四边形法来作，也可用力的三角形来作。,2,理,3,二力平衡条件,作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：,这两个力大小相等|F1|=|F2|方向相反F1=F2作用线共线，作用于同一个物体上。,2,理,4,对刚体来说，上面的条件是充要的,二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。,对变形体来说，上面的条件只是必要条件。,二力杆,2,理,5,在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。,推论：力的可传性作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。,加减平衡力系原理,2,理,6,作用力和反作用力,同时存在，大小相等、方向相反、共线、作用于不同物体。,例吊灯,2,理,7,刚化原理,变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。,刚化原理告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论。,2,理,8,例1.1在水平软绳的中心A点处悬挂一重量为W的物体（图a）使绳子产生变形，相对水平线倾斜角，求绳的拉力和（拉力沿着拉直的绳方向）。设，计算拉力的大小。,解：根据刚化原理，绳的左右两边拉力和的合力应与重力平衡，即,2,理,9,则F1，F2和W必组成封闭的力三角形（见图b），利用几何关系导出,代入，算出，约为重力的6倍。,2,理,10,1.2力矢量的坐标表示,2,理,11,一次投影法（直接投影法）,2,理,12,二次投影法（间接投影法）当力与各轴正向夹角不易确定时，可先将F投影到xy面上，然后再投影到x、y轴上，即,2,理,13,2,理,14,在平面中：力对点的矩是代数量。在空间中：力对点的矩是矢量。例汽车反镜的球铰链,1.3力对点的矩矢,2,理,15,2,理,16,2,理,17,2,理,18,即：力对点的矩等于矩心到该力作用点的矢径与该力的矢量积。,2,理,19,2,理,20,1.4力对轴的矩,2,理,21,2,理,22,2,理,23,2,理,24,例1.3槽形架在点O用螺栓固定，在点A处受倾斜角为的力F作用，尺寸如图示。求力F对危险截面O处垂直于力作用平面的Oz轴的力矩。,解：以O为原点作参考系（Oxyz），作矢径r=OA，写出F和r的投影式：,2,理,25,代入式（1.3.1）计算对点O的矩，得到,则F对Oz轴的矩为,2,理,26,力对点的矩与力对通过该点的轴之矩的关系,2,理,27,例力F沿边长为a,b,c的长方体的一棱边作用如图示。试计算对于长方体对角线OC之矩。,解：根据已知条件，,设对角
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