工程力学_陈天富 冯贤桂编著_重庆大学出版社_第一章

工程力学_陈天富 冯贤桂编著_重庆大学出版社_第二章

第一章

静力学的基本概念受力图静力学的基本概念静力学公理 约束与约束反力 物体的受力分析与受力图

§1–1§1–2 §1–3 §1–4

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第一章

静力学基本公理和物体的受力分析 §1-1 静力学基本概念

一、力Force的概念1.定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物 体的运动状态，或者使物体发生变形。 2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。 3. 力的三要素：大小，方向，作用点 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛顿(kN) F A

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力的作用效应：* 运动效应或外效应

*变形效应或内效应

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力是矢量矢量可用一具有方向的线段来表示线段的起点表示力的作用点 线段的长度表示力的大小 通过力的起点沿力的方向的直线， 称为力的作用线

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二.刚体在任何情况下都不发生变形的物体

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§1-2公理1

静力学基本公理

公理：无须证明而为人们所公认的结论。 二力平衡公理

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。

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二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。

二力杆

不是二力构件

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公理2B F A

加减平衡力系原理B F1 F2 B F1

=

F A

=

A

F1 = -F2 = F推论 (力在刚体上的可传性) 作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚 体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。

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公理3(力平行四边形公理) 作用于物体上同一点的两个力，可以合成一个合力。合力的作用点仍在该点，合力的大小和方向是以这两个力

为边所作的平行四边形的对角线来表示。即，合力为原两力的矢量和。 F2 FR

矢量表达式：R= F1+F2A F1

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力三角形法

F2

FR

FR F2

F2

F1 FR

A

F1

A

F1

A

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推论(三力汇交定理) 刚体受不平行的三力作用而平衡，则三力作用线必汇 交于一点且位于同一平面内。

F1 证明： A1 A A3 F3 A2 F2 F1 A

F

=

F2

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推论(三力汇交定理)

刚体受不平行的三力作用而平衡，则三力作用线必 汇交于一点且位于同一平面内。F1 证明： A1 A A3 F3 F3 A2 F2 F

=

A A3

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公理4

作用力和反作用力定律

两物体间相互作用的力，总是大小相等、 作用线相同而指向相反，分别作用在两个物体上[例] 吊灯

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作用与反作用定律两物体间的相互作用， 大小相等，作用线相同而指 向相反，分别作用在两个物 体上。

此公理阐明了物体间相互作用的关系， 齿

FR

轮 表明作用力与反作用力成对出现，并分别 啮 合 作用在不同的物体上。 力FR'