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文档简介
【问题提出】
作用于物体上的力是一个定点矢量,即该矢量的大小、方向、作用点均不能移动。但是,在刚体的假设前提下,力是一个滑移矢量,即可沿其作用线滑移,具有滑移性。研究力对刚体的作用效应时,不仅仅要研究力对其作用线上点的作用效应,而且还要研究力对其作用线以外一点的作用效应。1力的滑移性1.1力的滑移性
作用于刚体上的某点的力,可沿其作用线滑移到该刚体上任一点,而不会改变力对刚体的作用效应,即为力的可传性原理(亦称力的滑移性),如下图所示。
由力的滑移性可知,对于刚体而言可不注重力的作用点,所以“力的三要素”亦可称为“力的大小、力的方向、力的作用线”(简称为力值、方向、力线)。1力的滑移性1.2力的滑移性适用范围(a)
(b)(2)力在滑移时,只能在同一刚体内滑移,切不可将力由一个刚体滑移到另外一个刚体上。(1)力的可滑移性只是对刚体才成立。2力的平移性【问题提出】作用在刚体上的力可以对任一点产生力矩作用。实验证明,一个不受其他约束来的刚体,只有通过其质心的力,才会使刚体产生单纯的移动,否着,刚体就会一边移动,一边转动,这是为什么?这其中蕴含了什么道理呢?2力的平移性OAFF,F,,平移力:
F=F
dF力的平移过程附加力偶:M=
MA(F)=F·dMF,A原来作用在
O点的力
F就与作用在A
点的力
F'
及附加力偶
M的联合作用等效。这一结果可以推广为一般结论:作用在刚体上的力可以向平面内任意点平移,平移后除了有一平移力之外,还会产生一个附加力偶。也就是说,平移前的一个力对刚体的效应,与平移后的一个平移力和一个力偶对刚体的联合效应相等效。
这就是力的平移定理(即力的平移性)。能力拓展如果你是个足球迷的话,对于“香蕉球”一定不会陌生。因为球运动的路线是弧形的,像香蕉形状,因此以香蕉球得名。它的力学原理是什么呢?神奇的“香蕉球”思考能力拓展一个不受其他约束来的刚体,只有通过其质心的力,才会使刚体产生单纯的移动,否着,刚体就会一边移动,一边转动。香蕉球的力学条件:一是踢球作用力未通过球体的质心——使球体移动
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