1第一章力和力矩.ppt

1、2020年7月1.0，理论力学CAI，1，静力学是在力系中研究物体平衡规律的科学。 静力学的主要研究：力系的简化和力系的平衡条件及其应用。 第一篇静力学，2020年7月1.0日，理论力学CAI，2，刚体是在力的作用下大小不变的物体。 电动葫芦起重机南朝梁被简化为刚性南朝梁，2020年7月1.0日，理论力学CAI，3是指物体相对于惯性参考系统处于静止或匀速直线运动的状态。 平衡，2020年7月1.0，理论力学CAI，4，力系：作用于物体力的定径套。 平衡力系：物体在力系的作用下平衡。 我们称这个力系为平衡力系。 2020年7月1.0，理论力学CAI，5，作用于同一刚体的两组不同力系，如果能使该刚

2、体的运动状态发生完全相同的变化，据说这两组力系是相互等价的。 一个力系用与其同等的效力系代替，称为力系的等价置换。 用单纯的力系等价地置换复杂的力系，称为力系的简化。 如果力系与力等价，则后者称为该力系的合力。 平衡力系也可以定义为简化结果为零的系。 2020年7月1.0，理论力学CAI，6，静力学5个公理，(1) )二力平衡公理(2)增减平衡系统的公理(3)增强力的平行四边形公理(4)作用和反作用的公理(5)。 2020年7月1.0，理论力学CAI，7，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：力是物体之间的机械作用。 2 .力的效应： (1)运动效果(外效

3、果) (2)变形效果(内效果)。 3、力的三要素：大小、方向、作用点、f、第一章力和力矩、2020年7月1.0日、理论力学CAI、8、二力平衡公理、作用于刚体的两个力、刚体平衡的必要和一盏茶的条件是，这两个力的大小相等| F1 |=| F2 |、方向相反、作用线共通2020年7月1.0，理论力学CAI，9，对刚体来说，以上条件是一盏茶，二力体：二力体：两个力可以平衡的刚体称为二力体。 在变形体中，上述条件只是必要的条件。 二力棒，2020年7月1.0，理论力学CAI，1.0，AEG可无视自重视为二力体。 2020年7月1.0，即使在理论力学CAI、1.1、已知系统中增加或减去任意的平衡性系数，

4、也不改变原系统对刚体的作用。 推论：力的传递性原理作用于刚体的力，可以沿其作用线移动到同一刚体内的任意点，其力对刚体的效果不变。增减平衡系统的公理，2020年7月1.0，理论力学CAI、1.2、力的平行四边形公理，合力方向是正弦定理，合力计算是余弦定理，作用于同一个作用点的两个力，其合力的大小和方向由平行四边形的对折角线决定。 2020年7月1.0，理论力学CAI，1.3，作用与反作用公理，力与反作用力存在于云同步，大小相等，方向相反，沿同一作用线分别作用不同物体。力与反作用力、2020年7月1.0、理论力学CAI、1.4、2020年7月1.0、理论力学CAI、1.5、刚化公理、变形体在某种力

5、系统的作用下达到平衡，使该变形体变为刚体(刚体)时，平衡态不变。 刚化公理告诉我们，平衡态上的变形体可以利用刚体静力学的平衡理论。 2020年7月1.0，在理论力学CAI、1.6、例如1.1水平的绳索中心a点悬挂重量w的物体(图a )使绳索变形，对水平线倾斜角度，求出绳索的张力与(张力沿着直线)张力。 计算拉伸力的大小。 解：根据刚化公理，绳子左右两侧的拉力的合力必须与重力平衡，即，合力，w，2020年7月1.0，理论力学CAI，1.7，F1，F 2和w必须构成封闭的力三角形(参照图b )，利用几何关系导出，代入计算，得出2020年7月1.0，理论力学CAI，1.8，讨论1，人重150斤，绳索

6、最大张力170斤，绳索长度为1.1米，伸长要不得。2020年7月1.0，理论力学CAI，1.9，假设研究者运动到绳索中间位置，w，2020年7月1.0，理论力学CAI，2.0，重量5吨钢梁，绳索最大张力为1.0吨，绳索与南朝梁角度为150，起重机以钢梁为讨论2、考虑起吊加速度？2020年7月1.0日、理论力学CAI、2.1、1.2力矢量坐标表示、2020年7月1.0日、理论力学CAI、2.2、一次心理投射法、2020年7月1.0日、理论力学CAI、23、2020年7月10日、理论力学CAI、24、力和各轴的正向角度难以确定时， 首先f可以在xy面上心理投射，然后在x、y轴上心理投射，二次心理投

7、射法，2020年7月1.0日，理论力学CAI，2.5，2020年7月1.0日，理论力学CAI，26，求出CG杆的力，求出CG杆的力在x、y轴方向的大小。 2020年7月1.0，理论力学CAI，2.7，空间中力点的力矩是矢量。1.3力点力矩，2020年7月1.0日，理论力学CAI，2.8，2020年7月1.0日，理论力学CAI，2.9，2020年7月1.0日，理论力学CAI，30，力点力矩等于力矩心至力点的矢径和力的矢量积。 2020年7月1.0，理论力学CAI，3.1，2020年7月1.0，理论力学CAI，3.2，例如在边长L=0.5 m的正立方形中，已知力F=100 N，作用于A1ACC1面

8、内，作用点为C1。 求出力f点o的力矩。 先计算沿f各轴的心理投射，然后计算得到的2020年7月1.0日、理论力学CAI、3.3和f各轴的力矩，得到2020年7月1.0日、理论力学CAI、3.4，例如1.2镗刀的刀尖p点与切削力f作用，f的大小与Oxygz的各轴的角度分别为108 81和165，作用点p位于(oxy )坐标面内，y轴和x轴的距离分别为7.5mm和200mm，求出力f对刀器根部o的力矩。 解：首先计算沿f各轴的投影，将2020年7月1.0日、理论力学CAI、3.5、上式和x=7.5mm、y=200mm、z=0代入式(1.3.2)进行计算，用沉积基质式(1.3.4)进行计算，202

9、0年7月1.0日、理论力学CAI、3.6、 1.4力轴力矩2020年7月1.0日、理论力学CAI、3.7、2020年7月1.0日、理论力学CAI、3.8、2020年7月1.0日、理论力学CAI、39、2020年7月10日、理论力学CAI、40、例1.3槽形框架由点o用螺栓固定，在点a用倾斜角力f的力f在危险截面o求出与力所作用的平面垂直的Oz轴的力矩。 解：如果用以o为原点的参考系(Oxyz )，矢量r=OA，写f和r的投影式：2020年7月1.0日，理论力学CAI，4.1，代入式(1.3.1)计算点o的力矩，则f相对于Oz轴的力矩，2020年7月1.0日，理论力学CAI， 尝试计算长方体相对于折角线OC的力矩。 解：按照已知条件，设对折角线OC的单位矢量为e，