《工程力学》课件 1-1 力与平衡的认知

任务一

力与平衡的认知生活中的力工程中的力任务一

力与平衡的认知

力，刑（形）之所以奋也。力的定义

力是维持物体运动的原因。

力是改变物体运动状态的原因。

力是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。力的大小1力的方向2力的作用点3力的三要素力的图示

OO

单位：牛顿N或千牛kN任务一力与平衡的认知一、力力的作用效应外（运动）效应内（变形）效应

使物体运动状态发生改变

使物体形状和尺寸发生改变静力学研究对象为刚体，主要研究力的外效应。平移转动轴向拉压扭转剪切平面弯曲一、力二、平衡

是指物体相对于惯性参考系保持静止或做匀速直线运动。拉索主梁桥塔整体平衡局部平衡

是人类经过长期实践和经验而得到的结论公

理是无须证明而为人们所公认的结论手拉绳子使物体静止，物体受到重力和拉力作用。这两个力有什么关系？满足哪种静力学公理？

定滑轮拉物体思考一桶水可以一个人拎，也可以两个人提。它们之间有什么关系？满足哪种静力学公理？

思考手提水桶公理1二力平衡公理作用于同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是刚体F1F2充要条件

这两个力大小相等

|F1|=|F2|

方向相反

F1

=–F2

作用在同一直线上。 变形体或多体必要条件不平衡平衡手拉绳子使物体静止，物体受到重力和拉力作用。这两个力有什么关系？满足哪种静力学公理？

定滑轮拉物体思考二力平衡二力杆：仅在两个力作用下处于平衡的构件或杆件。等值、反向、共线公理1二力平衡公理折杆曲杆直杆ABABFAFB沿连杆两端铰链的连线；指向不定；假设受拉分析雨棚拉杆AB的受力特点AB二力平衡公理公理1二力平衡公理公理1二力平衡公理指出桁架桥中的二力杆上下弦杆和腹杆是二力杆钢架桥忽略自重荷载作用在铰节点上公理2作用力和反作用力公理例2：吊灯灯给绳的力绳给灯的力重力地球对灯的引力是P的反作用力两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，它们大小相等、方向相反、沿着同一直线，分别作用在两个物体上。

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。公理3加减平衡力学原理(a)(b)等效推论1：力的可传性原理当研究力对刚体的运动效应时，保持力的大小和方向不变，将力的作用点沿力的作用线移动，刚体的运动效应不会发生变化。作用在刚体上的力可以沿作用线移动。力作用三要素：大小、方向、作用线

力是滑移矢量变形体不适用力的可传性(a)(c)(b)力的三角形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。公理4力的平行四边形法则一桶水可以一个人拎，也可以两个人提。

它们之间有什么关系？满足哪种静力学公理？

思考手提水桶力的平行四边形法则分析吊车吊钩的受力特点，符合静力学公理中的哪条定理？ABCFACFABFTA的合力

与

之间的关系满足力的平行四边形公理与

满足二力平衡公理公理4力的平行四边形法则刚体在三个力作用下处于平衡时，若其中两个力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通过该点，且三力共面。三力平衡必汇交。三力汇交不一定平衡。公理4力的平行四边形法则推论2：三力平衡汇交定理