2.1.1静力学的基本概念（课件）-中职《汽车机械基础》同步教学（江苏凤凰教育出版社）(共18张)

模块二构件力学分析基础单元一构件静力分析【教学目标】1、熟悉静力分析的研究对象、内容2、掌握刚体、平衡、力的概念3、掌握四个公理4、力矩、力偶的基本概念、定理【教学内容】1、熟悉静力分析的基本概念、内容2、掌握刚体、平衡、力的概念3、掌握四个公理4、力矩、力偶的基本概念、定理一、静力学的基本概念力的作用例子

力的概念是人类在长期的生产生活中逐渐建立的；

力与生活和生产劳动密不可分；

力作用的例子：万有引力、汽车动力、打球、人们的推、拉、投、走路、跑步等；（一）力的概念1.力是物体间的相互机械作用2.力对物体作用效应外效应：使物体的运动状态发生改变；内效应：使物体的形状发生改变3.力是矢量:力矢用大写黑体字母“F”表示4.力的三要素：力的大小、方向、作用线5.力的单位：牛[顿]（N）或千牛（kN）分布力与集中力（二）力系的概念力系——作用于刚体上的一群力。合力：

若一个力和一个力系等效，则这个力就称为该力系的合力；力系中的每个力就称为力系的分力；

将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。力系的分类平面力系：力的作用线均在同一个平面内汇交力系：作用线汇交于一点；平行力系：作用线相互平行；一般力系：作用线既不完全汇交，又不完全平行；空间力系汇交力系平行力系一般力系（三）刚体的概念刚体——在力的作用下，其物体内部任意两点之间的距离始终保持不变。

刚体是静力学中对物体进行分析所简化的抽象化力学模型（变形很小可忽略不计时）。

实践证明：将物体抽象为刚体可使力学分析大大简化且结果足够精确，既是工程分析允许的,也是认识力学规律所必需的。但刚体这一模型的使用是有条件和范围的,即在静力学范围内构件可看作刚体。刚体示例（四）平衡的概念定义：

物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。

平衡是相对的，是运动的特例，平衡的规律远比一般规律简单。工程上有很多平衡问题。

建立在地球上，并相对于地球不动的参考系称为惯性参考系。平衡力系：

一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为平衡力系。

力系使物体平衡而需要满足的条件称为力系平衡条件。二、静力学公理静力学公理概括了力的各种性质，是静力分析的理论基础。公理一：二力平衡公理

作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。简称“等值、反向、共线”。矢量式：

F1=－F2二力构件二力平衡公理揭示了作用于物体上最简单的力系平衡时所应满足的条件。工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或“二力体”。二力构件平衡时其所受的两个力必沿着两个力作用点的连线，而且两力大小相等，方向相反。图中杆CD也是二力构件二力构件的实例1二力构件的实例2

在进行构件受力分析时，能正确判断其是否为二力构件，可使问题顺利解决。这点很重要！ABF1F2F2F1CD公理二：加减平衡力系公理

在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。AB==ABAB这一公理是研究力系等效变换的理论基础推论1：力的可传性原理

作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应。应用:加减平衡力系原理及其推论是力系简化的重要依据之一。公理3：力的平行四边形公理

作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。矢量表示法：FR=F1+F2推论2：力的平衡汇交定理

刚体受三个力的作用而平衡，这三个力必汇交于一点F3F2F1F3FROF2F1应用：三力平衡汇交定理

当刚体受到三个互不平行的共面力作用时，可用此推论确定未知力的方向。ABDPFTFA公理四：作用力与反作用力公理

任何两个物体间相互的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在这两个物体上。G