《工学理论力学》课件
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韧性
材料在受到外力作用时吸收能 量和抵抗冲击的能力。
拉伸与压缩
拉伸
材料在拉力作用下沿轴线伸长的形变过程。
压缩
材料在压力作用下沿轴线缩短的形变过程。
剪切与扭转
剪切
材料在剪切力作用下，沿垂直于作用面的方向产生的 相对位移。
扭转
材料在扭力作用下，绕自身轴线旋转的形变过程。
07 弹性力学基础
弹性力学的基本假设
牛顿第二定律
总结词
动量定理，描述了物体运动状态改变与作用力之间的关系。
详细描述
牛顿第二定律，也被称为动量定理，指出物体的加速度与作 用力成正比，与物体的质量成反比。公式表示为F=ma，其 中F表示作用力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第三定律
总结词
作用力与反作用力定律，描述了作用力与反作用力之间的关系。
万有引力定律指出，任何两个物体之 间都存在相互吸引的力，其大小与两 物体的质量之积成正比，与它们之间 的距离的平方成反比。
通过分析行星绕太阳运动的规律，牛 顿推导出万有引力定律的数学表达式 。
天体运动的规律
根据万有引力定律，行星绕太阳运动的向心力由 太阳对行星的万有引力提供。
通过分析天体运动的规律，可以推导出开普勒行 星运动定律和牛顿万有引力定律之间的关系。
几何方程
描述物体在变形过程中的几何关系。
物理方程
描述材料在受力时的物理性质。
边界条件
描述物体边界上的受力情况。
弹性力学的简单问题
平面应力问题
在平面内受力的情况，适用于薄板、薄壳等结构。
平面应变问题
在平面内变形的情况，适用于细长杆、梁等结构。
轴对称问题
物体在中心轴对称的受力或变形情况，适用于圆筒、圆盘等结构。
连续性假设
假设物质是连续的，没有空隙或间隙。
各向同性假设
假设材料在各个方向上具有相同的物理性质 ，没有方向性。
完全弹性假设
假设材料在受力后能完全恢复到原来的状态 ，没有塑性变形或能量耗散。
小变形假设
假设物体在外力作用下产生的变形较小，可 以忽略不计。
弹性力学的基本方程
平衡方程
描述物体在力作用下的平衡状态。
课堂参与
认真听讲，积极参与课堂讨论，加深对知识点的 理解。
3
课后复习
及时复习和巩固所学内容，通过做习题加深对知 识点的掌握。
02 牛顿运动定律
牛顿第一定律
总结词
惯性定律，描述了物体保持其运动状态不变的性质。
详细描述
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出如果没有外力作用，一个物体将保持 静止状态或者匀速直线运动状态不变。这是对物体运动状态的客观描述，不受 其他物体的影响。
开普勒行星运动定律
开普勒第一定律
01
行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律
02
行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第三定律
03
行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
万有引力定律的推导
牛顿通过观察苹果落地等现象，提出 了万有引力定律的基本思想。
刚体角动量定理
刚体所受的力对某点的力矩对时间的 积分等于刚体角动量的变化量。即 dL/dt=M。
角动量守恒定律
质点角动量守恒定律
在没有外力矩作用的情况下，质点绕 某点的角动量保持不变。即L=常量。
刚体角动量守恒定律
在没有外力矩作用的情况下，刚体绕 定轴的角动量保持不变。即L=常量。
05 万有引力定律
详细描述
牛顿第三定律，也被称为作用力与反作用力定律，指出对于每一个作用力，都有 一个大小相等、方向相反的反作用力。这个定律说明了力的传递和相互作用的本 质。
力学单位制
总结词
力学单位制是描述力学量大小的一种规定。
详细描述
力学单位制是物理学中规定物理量大小的一种制度。在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），根据牛顿第二定 律定义的，质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每秒平方（m/s^2）。这些单位构成了力学单位制的基 础，是描述力学量大小的标准。
04 角动量
质点和定轴转动刚体的角动量
质点角动量
质点绕某点以角速度ω转动时的 动量矩。计算公式为 L=r×p为质点的动量。
刚体角动量
刚体绕定轴转动时的动量矩。刚 体角动量等于刚体对轴的转动惯 量乘以角速度。
角动量定理
质点角动量定理
质点所受的力对某点的力矩对时间的 积分等于质点角动量的变化量。即 dL/dt=M。
势能与机械能守恒
总结词
势能是物体由于位置或状态而具有的能量， 机械能守恒定律则表述了系统机械能守恒的 条件和规律。
详细描述
势能分为重力势能、弹性势能和电势能等。 在只有重力做功的情况下，物体的重力势能 和动能之间相互转化，总机械能保持不变。 机械能守恒定律的数学表达式为$Delta E = W_{G} + W_{E}$，其中$Delta E$表示机械 能的变化量，$W_{G}$表示重力所做的功， $W_{E}$表示其他力所做的功。
《工学理论力学》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 绪论 • 牛顿运动定律 • 功与能 • 角动量 • 万有引力定律 • 材料力学基础 • 弹性力学基础
01 绪论
课程简介
课程目标
掌握理论力学的基本原理和应用，培养分析和解决工 程问题的能力。
课程内容
静力学、动力学、弹性力学、流体力学等模块，涵盖 了基本概念、定理、公式和实例。
课程安排
每周两次课，共16周，每周布置适量作业，期末进行 闭卷考试。
力学发展史
古代力学
古希腊和中国的力学思想，如阿基米德和墨子的 贡献。
经典力学
牛顿、伽利略等科学家的发展，以及与哲学的关 系。
近代力学
材料力学、弹性力学、流体力学等分支的发展和 应用。
学习方法建议
1 2
课前预习
提前预习下一节课的内容，了解基本概念和定理 。
03 功与能
功
总结词
功是力对位移的累积效应，是描述力在空间上的积累效果的物理量。
详细描述
在力学中，功被定义为力与力的方向上位移的乘积，表示力在空间上的积累效果。功的计算公式为 $W = Fscostheta$，其中$F$表示力的大小，$s$表示力的方向上的位移，$theta$表示力与位移之 间的夹角。
动能定理
总结词
动能定理是描述物体动能变化的定理， 其表述为合外力的功等于物体动能的增 量。
VS
详细描述
动能定理指出，一个质点或质点系在力的 作用下发生的位移与所受力的乘积等于该 质点或质点系动能的变化量。数学表达式 为$Delta KE = W_{合}$，其中$Delta KE$表示动能的变化量，$W_{合}$表示合 外力的功。
天体运动的规律还包括了行星的轨道偏心率、近 地点幅角、轨道平面倾角等参数的计算和预测。
06 材料力学基础
材料的基本力学性能
弹性
材料在受到外力作用时发生形 变，外力消失后能恢复原状的
性质。
塑性
材料在受到外力作用时发生形 变，外力消失后不能恢复原状 ，但不会破裂的性质。
强度
材料抵抗外力作用而不被破坏 的最大应力极限。
材料在受到外力作用时吸收能 量和抵抗冲击的能力。
拉伸与压缩
拉伸
材料在拉力作用下沿轴线伸长的形变过程。
压缩
材料在压力作用下沿轴线缩短的形变过程。
剪切与扭转
剪切
材料在剪切力作用下，沿垂直于作用面的方向产生的 相对位移。
扭转
材料在扭力作用下，绕自身轴线旋转的形变过程。
07 弹性力学基础
弹性力学的基本假设
牛顿第二定律
总结词
动量定理，描述了物体运动状态改变与作用力之间的关系。
详细描述
牛顿第二定律，也被称为动量定理，指出物体的加速度与作 用力成正比，与物体的质量成反比。公式表示为F=ma，其 中F表示作用力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第三定律
总结词
作用力与反作用力定律，描述了作用力与反作用力之间的关系。
万有引力定律指出，任何两个物体之 间都存在相互吸引的力，其大小与两 物体的质量之积成正比，与它们之间 的距离的平方成反比。
通过分析行星绕太阳运动的规律，牛 顿推导出万有引力定律的数学表达式 。
天体运动的规律
根据万有引力定律，行星绕太阳运动的向心力由 太阳对行星的万有引力提供。
通过分析天体运动的规律，可以推导出开普勒行 星运动定律和牛顿万有引力定律之间的关系。
几何方程
描述物体在变形过程中的几何关系。
物理方程
描述材料在受力时的物理性质。
边界条件
描述物体边界上的受力情况。
弹性力学的简单问题
平面应力问题
在平面内受力的情况，适用于薄板、薄壳等结构。
平面应变问题
在平面内变形的情况，适用于细长杆、梁等结构。
轴对称问题
物体在中心轴对称的受力或变形情况，适用于圆筒、圆盘等结构。
连续性假设
假设物质是连续的，没有空隙或间隙。
各向同性假设
假设材料在各个方向上具有相同的物理性质 ，没有方向性。
完全弹性假设
假设材料在受力后能完全恢复到原来的状态 ，没有塑性变形或能量耗散。
小变形假设
假设物体在外力作用下产生的变形较小，可 以忽略不计。
弹性力学的基本方程
平衡方程
描述物体在力作用下的平衡状态。
课堂参与
认真听讲，积极参与课堂讨论，加深对知识点的 理解。
3
课后复习
及时复习和巩固所学内容，通过做习题加深对知 识点的掌握。
02 牛顿运动定律
牛顿第一定律
总结词
惯性定律，描述了物体保持其运动状态不变的性质。
详细描述
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出如果没有外力作用，一个物体将保持 静止状态或者匀速直线运动状态不变。这是对物体运动状态的客观描述，不受 其他物体的影响。
开普勒行星运动定律
开普勒第一定律
01
行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。
开普勒第二定律
02
行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
开普勒第三定律
03
行星绕太阳运动的周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比。
万有引力定律的推导
牛顿通过观察苹果落地等现象，提出 了万有引力定律的基本思想。
刚体角动量定理
刚体所受的力对某点的力矩对时间的 积分等于刚体角动量的变化量。即 dL/dt=M。
角动量守恒定律
质点角动量守恒定律
在没有外力矩作用的情况下，质点绕 某点的角动量保持不变。即L=常量。
刚体角动量守恒定律
在没有外力矩作用的情况下，刚体绕 定轴的角动量保持不变。即L=常量。
05 万有引力定律
详细描述
牛顿第三定律，也被称为作用力与反作用力定律，指出对于每一个作用力，都有 一个大小相等、方向相反的反作用力。这个定律说明了力的传递和相互作用的本 质。
力学单位制
总结词
力学单位制是描述力学量大小的一种规定。
详细描述
力学单位制是物理学中规定物理量大小的一种制度。在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），根据牛顿第二定 律定义的，质量的单位是千克（kg），加速度的单位是米每秒平方（m/s^2）。这些单位构成了力学单位制的基 础，是描述力学量大小的标准。
04 角动量
质点和定轴转动刚体的角动量
质点角动量
质点绕某点以角速度ω转动时的 动量矩。计算公式为 L=r×p为质点的动量。
刚体角动量
刚体绕定轴转动时的动量矩。刚 体角动量等于刚体对轴的转动惯 量乘以角速度。
角动量定理
质点角动量定理
质点所受的力对某点的力矩对时间的 积分等于质点角动量的变化量。即 dL/dt=M。
势能与机械能守恒
总结词
势能是物体由于位置或状态而具有的能量， 机械能守恒定律则表述了系统机械能守恒的 条件和规律。
详细描述
势能分为重力势能、弹性势能和电势能等。 在只有重力做功的情况下，物体的重力势能 和动能之间相互转化，总机械能保持不变。 机械能守恒定律的数学表达式为$Delta E = W_{G} + W_{E}$，其中$Delta E$表示机械 能的变化量，$W_{G}$表示重力所做的功， $W_{E}$表示其他力所做的功。
《工学理论力学》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 绪论 • 牛顿运动定律 • 功与能 • 角动量 • 万有引力定律 • 材料力学基础 • 弹性力学基础
01 绪论
课程简介
课程目标
掌握理论力学的基本原理和应用，培养分析和解决工 程问题的能力。
课程内容
静力学、动力学、弹性力学、流体力学等模块，涵盖 了基本概念、定理、公式和实例。
课程安排
每周两次课，共16周，每周布置适量作业，期末进行 闭卷考试。
力学发展史
古代力学
古希腊和中国的力学思想，如阿基米德和墨子的 贡献。
经典力学
牛顿、伽利略等科学家的发展，以及与哲学的关 系。
近代力学
材料力学、弹性力学、流体力学等分支的发展和 应用。
学习方法建议
1 2
课前预习
提前预习下一节课的内容，了解基本概念和定理 。
03 功与能
功
总结词
功是力对位移的累积效应，是描述力在空间上的积累效果的物理量。
详细描述
在力学中，功被定义为力与力的方向上位移的乘积，表示力在空间上的积累效果。功的计算公式为 $W = Fscostheta$，其中$F$表示力的大小，$s$表示力的方向上的位移，$theta$表示力与位移之 间的夹角。
动能定理
总结词
动能定理是描述物体动能变化的定理， 其表述为合外力的功等于物体动能的增 量。
VS
详细描述
动能定理指出，一个质点或质点系在力的 作用下发生的位移与所受力的乘积等于该 质点或质点系动能的变化量。数学表达式 为$Delta KE = W_{合}$，其中$Delta KE$表示动能的变化量，$W_{合}$表示合 外力的功。
天体运动的规律还包括了行星的轨道偏心率、近 地点幅角、轨道平面倾角等参数的计算和预测。
06 材料力学基础
材料的基本力学性能
弹性
材料在受到外力作用时发生形 变，外力消失后能恢复原状的
性质。
塑性
材料在受到外力作用时发生形 变，外力消失后不能恢复原状 ，但不会破裂的性质。
强度
材料抵抗外力作用而不被破坏 的最大应力极限。