静力学基础.ppt
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静力学基本概念静力学基本概念与物体受力分析与物体受力分析第一章第一章ChapterOneChapterOneBasicConceptsofBasicConceptsofStaticsStaticsandForceAnalysisandForceAnalysis1.11.11.1静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念1.31.31.3约束和约束力约束和约束力约束和约束力约束和约束力约束和约束力约束和约束力1.41.41.4受力图受力图受力图受力图受力图受力图综合练习综合练习综合练习综合练习综合练习综合练习本章内容小结本章内容小结本章内容小结本章内容小结本章内容小结本章内容小结本章基本要求本章基本要求本章基本要求本章基本要求本章基本要求本章基本要求1.21.21.2静力学公理静力学公理静力学公理静力学公理静力学公理静力学公理正确掌握力等基本概念和静力学公理。
正确掌握力等基本概念和静力学公理。
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正确掌握力等基本概念和静力学公理。
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正确熟练地掌握各种约束类型的性质画出相应的约束力。
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能熟练地进行受力分析，正确地画出受力图。
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本本章章基基本本要要求求1.1.力（力（forceforce）的基本概念的基本概念定义：
力是物体间相互的机械作用。
定义：
力是物体间相互的机械作用。
定义：
力是物体间相互的机械作用。
定义：
力是物体间相互的机械作用。
定义：
力是物体间相互的机械作用。
定义：
力是物体间相互的机械作用。
这种作用有两种效应这种作用有两种效应这种作用有两种效应使物体产生使物体产生使物体产生运动状态变化运动状态变化运动状态变化和和和形状变化形状变化形状变化。
aa小车的运动小车的运动起重机大梁的变形起重机大梁的变形1.11.1静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念静力学基本概念力对物体的作用效果决定于力对物体的作用效果决定于?
力的大小力的大小力的大小力的大小力的大小力的大小力的力的三要素三要素力是矢量力是矢量力是矢量力是矢量AAABBBFFF力的单位力的单位力的单位牛顿（牛顿（牛顿（NNN）千牛（千牛（千牛（kNkNkN）定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量运动效应运动效应变形效应变形效应刚刚体体变变形形体体（内）（内）（外）外）力的方向力的方向力的方向力的方向力的方向力的方向力的作用点力的作用点力的作用点力的作用点力的作用点力的作用点平动平动平动转动转动转动平衡平衡平衡xxxyyyzzzOOOAAAxxxyyyzzzFFFFFFyyyFFFxxxFFFZZZiiijjjkkkFFzzzFFxxxFFyyyi+i+kkF=F=jj+F=F=FFiixxxxxxF=F=FFjjyyyyyyF=F=FFkkzzzzzz力的解析表示力的解析表示FFFFFFRRR力的分类力的分类力的分类作用方式作用方式作用方式体积力体积力体积力表面力表面力表面力分布情况分布情况分布情况分布力分布力分布力集中力集中力集中力（重力）（重力）（重力）分布力的理想化模型分布力的理想化模型集中力集中力等效力系的概念等效力系的概念等效力系的概念合力合力合力平衡力系平衡力系平衡力系使同一个刚体产生相同使同一个刚体产生相同使同一个刚体产生相同作用效应的力系。
作用效应的力系。
作用效应的力系。
如果某力系与一个力等效，如果某力系与一个力等效，如果某力系与一个力等效，则这一力称为力系的合力。
则这一力称为力系的合力。
则这一力称为力系的合力。
作用于刚体，并使刚体作用于刚体，并使刚体作用于刚体，并使刚体保持平衡的力系。
保持平衡的力系。
保持平衡的力系。
（零力系）（零力系）（零力系）力系的概念力系的概念力系的概念作用在物体的力的集合。
作用在物体的力的集合。
作用在物体的力的集合。
aaaaaaa=0a=0a=01.21.2静力学公理静力学公理公理公理11力的平行四边形法则力的平行四边形法则作用在物体上同一点的作用在物体上同一点的作用在物体上同一点的作用在物体上同一点的作用在物体上同一点的作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个两个力，可以合成为一个两个力，可以合成为一个两个力，可以合成为一个两个力，可以合成为一个两个力，可以合成为一个合合合合合合力力力力力力。
合力合力合力合力合力合力的作用点仍在该点，的作用点仍在该点，的作用点仍在该点，的作用点仍在该点，的作用点仍在该点，的作用点仍在该点，合力合力合力合力合力合力的大小和方向，由这两的大小和方向，由这两的大小和方向，由这两的大小和方向，由这两的大小和方向，由这两的大小和方向，由这两个力为邻边构成的平行四边个力为邻边构成的平行四边个力为邻边构成的平行四边个力为邻边构成的平行四边个力为邻边构成的平行四边个力为邻边构成的平行四边形地对角线确定。
形地对角线确定。
形地对角线确定。
形地对角线确定。
形地对角线确定。
形地对角线确定。
F=F=FF111FF222+AAAFFF111FFF222FFFAAAFFFRRRFFxxFFyyxxyy最简单的力系简最简单的力系简最简单的力系简化的规律，是复杂化的规律，是复杂化的规律，是复杂力系简化的基础。
力系简化的基础。
力系简化的基础。
力的分解的依据力的分解的依据力的分解的依据力的三角形法则力的三角形法则力的三角形法则AAAFFF111FFF222FFFOOOFFF111FFF222FFF111FFFFFF222FFF111OOO222分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论为什么帆船逆风时会走为什么帆船逆风时会走为什么帆船逆风时会走为什么帆船逆风时会走为什么帆船逆风时会走为什么帆船逆风时会走“之之之之之之”字形路线字形路线字形路线字形路线字形路线字形路线？
帆帆风风风向向向分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论分析和讨论公理公理22二力平衡公理二力平衡公理作用在同一刚体上的的两个力，使作用在同一刚体上的的两个力，使作用在同一刚体上的的两个力，使作用在同一刚体上的的两个力，使作用在同一刚体上的的两个力，使作用在同一刚体上的的两个力，使刚体保持平衡刚体保持平衡刚体保持平衡刚体保持平衡刚体保持平衡刚体保持平衡的的的的的的必要和充分条件必要和充分条件必要和充分条件必要和充分条件必要和充分条件必要和充分条件是，这两个力的大小相等、方向相是，这两个力的大小相等、方向相是，这两个力的大小相等、方向相是，这两个力的大小相等、方向相是，这两个力的大小相等、方向相是，这两个力的大小相等、方向相反、且在同一直线上。
反、且在同一直线上。
反、且在同一直线上。
反、且在同一直线上。
反、且在同一直线上。
反、且在同一直线上。
二力等值、反向、共线。
二力等值、反向、共线。
二力等值、反向、共线。
二力等值、反向、共线。
FF111FF222FFF222FFF111AAABBB是一个最简单的平衡力系。
是一个最简单的平衡力系。
是一个最简单的平衡力系。
充分必要条件充分必要条件充分必要条件充分必要条件充分必要条件充分必要条件刚体。
刚体。
刚体。
用于非刚体是用于非刚体是用于非刚体是必要而不充分的。
必要而不充分的。
必要而不充分的。
必要而不充分的。
必要而不充分的。
必要而不充分的。
与牛顿第三定律区分。
与牛顿第三定律区分。
与牛顿第三定律区分。
二力构件二力构件二力构件AAABBB二力杆二力杆二力杆公理公理33加减平衡力系原理加减平衡力系原理在已知力上加上或减去任意的在已知力上加上或减去任意的在已知力上加上或减去任意的在已知力上加上或减去任意的在已知力上加上或减去任意的在已知力上加上或减去任意的平衡力系平衡力系平衡力系平衡力系平衡力系平衡力系，并不，并不，并不，并不，并不，并不改变原力系对刚体的作用。
改变原力系对刚体的作用。
改变原力系对刚体的作用。
改变原力系对刚体的作用。
改变原力系对刚体的作用。
改变原力系对刚体的作用。
是力系简化的重理论依据和主要手段。
是力系简化的重理论依据和主要手段。
是力系简化的重理论依据和主要手段。
不适用于变形体。
不适用于变形体。
不适用于变形体。
aaaaaa证明证明证明AAAFFFBBBFFFAAAFFFBBBFF11FFF222BBBFFF222FFF111FFF222FFF推论推论11力的可传性原理力的可传性原理作用于刚体上某点的力，作用于刚体上某点的力，作用于刚体上某点的力，作用于刚体上某点的力，作用于刚体上某点的力，作用于刚体上某点的力，可以沿着它的可以沿着它的可以沿着它的可以沿着它的可以沿着它的可以沿着它的作用线作用线作用线作用线作用线作用线移到刚移到刚移到刚移到刚移到刚移到刚体内体内体内体内体内体内任意一点任意一点任意一点任意一点任意一点任意一点，并不改变该，并不改变该，并不改变该，并不改变该，并不改变该，并不改变该力对刚体的作用。
力对刚体的作用。
力对刚体的作用。
力对刚体的作用。
力对刚体的作用。
力对刚体的作用。
力的可传性。
力的可传性。
力的可传性。
力的三要素力的三要素力的三要素力的大小、方向和力的大小、方向和力的大小、方向和作用线作用线作用线作用线作用线作用线。
力是力是力是滑动矢量滑动矢量滑动矢量滑动矢量滑动矢量滑动矢量。
FFF力的可传性。
力的可传性。
力的可传性。
力是力是力是定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量定位矢量。
变变形形体体力的三要素力的三要素力的三要素力的大小、方向和力的大小、方向和力的大小、方向和作用点作用点作用点作用点作用点作用点。
讨论讨论讨论刚刚体体FFF推论推论22三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理作用于刚体上作用于刚体上作用于刚体上作用于刚体上作用于刚体上作用于刚体上三个相互平衡三个相互平衡三个相互平衡三个相互平衡三个相互平衡三个相互平衡的力，若其中两个的力，若其中两个的力，若其中两个的力，若其中两个的力，若其中两个的力，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力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通力的作用线汇交于一点，则第三个力的作用线必通过此汇交点，且三个力共面。
过此汇交点，且三个力共面。
过此汇交点，且三个力共面。
过此汇交点，且三个力共面。
过此汇交点，且三个力共面。
过此汇交点，且三个力共面。
该定理说明了该定理说明了该定理说明了该定理说明了该定理说明了该定理说明了不平行的三个力平衡不平行的三个力平衡不平行的三个力平衡不平行的三个力平衡不平行的三个力平衡不平行的三个力平衡的的的的的的必要条件必要条件必要条件必要条件必要条件必要条件。
可用来可用来可用来可用来可用来可用来确定确定确定确定确定确定第三个力的作用线的第三个力的作用线的第三个力的作用线的第三个力的作用线的第三个力的作用线的第三个力的作用线的方位方位方位方位方位方位。
作业：
证明该定理作业：
证明该定理作业：
证明该
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