力学
力学基础知识
工程单位制
大小
单位制
国际单位制
物理量
类别
量纲
英
制
基本量纲
导出量纲 量纲幂次式
常用量 速度,加速度 体积流量,质量流量 密度,重度 力,力矩 压强,压力,弹性模量
粘度,运动粘度
其他量 角速度,角加速度 应变率
第三节 变形体力学基础
一、材料力学的任务 二、关于变形固体及其基本假设 三、内力、截面法、轴力及轴力图
光滑辊轴而成. 约束力:构件受到垂直于光滑面的约束力.
5.平面固定端约束
=
=
≠
=
四.物体的受力分析和受力图
第二节 平面力系和平衡方程
一.平面力系的简化 二.平面力系的平衡方程
三.力学单位制与量纲 物理量的量纲
基本量纲dim m = M , dim l = L , dim t = T
导出量纲:用基本量纲的幂次表示。
二、关于变形固体及其基本假设
1.可变形固体
关于变形的基本概念和名词 弹性 ––– 物体在引起变形的外力被除去以后,
能即刻恢复它原有形状和尺寸的性质。
弹性变形 ––– 变形体在外力被除去后能 完全消失的变形。
塑性变形 ––– 变形体在外力被除去后不能 消失的变形。
2. 基本假设
• 连续性假设
认为组成物体的物质毫无空隙地充满了整个 物体的几何体积。
•小变形 假设物体产生的变形与整个物体的原始尺寸
相比是极其微小的。
PP
L
理论力学与材料力学的研究对象在模型上的区别。 理论力学:刚体 材料力学:变形固体完全弹性体
三.内力、截面法、轴力及轴力图
(一)内力的概念 它是由于外力的作用而使物体的各部分之间
力学的重要概念
力学的重要概念力学是研究物体运动和相互作用的物理学分支,是物理学的基础和重要组成部分。
力学的重要概念涉及到质点、力、牛顿定律、动量、能量等内容。
首先,质点是力学研究中最简化的物体模型。
质点假设为没有体积、没有形状的物体,只有质量。
质点不考虑物体内部结构的影响,只研究其运动状态。
通过研究质点的运动,可以得到物体运动的一般性质和规律。
其次,力是导致物体运动产生变化的原因。
力是物体之间相互作用的结果,通常由物体之间的接触或场的存在引起。
力的大小可以通过牛顿力学中定义的力的公式来计算。
力的方向则由物体之间的相对位置决定,遵循作用力与反作用力方向相反、大小相等的原则。
牛顿定律是力学中非常重要的概念,由英国物理学家牛顿在17世纪提出。
牛顿第一定律,也称惯性定律,指出一个物体在没有外力作用下会保持匀速直线运动或静止状态。
牛顿第一定律揭示了物体运动状态的守恒性质,描述了惯性的概念,是物理学研究的基本出发点。
牛顿第二定律是力学的核心,描述了力对物体运动状态的影响。
牛顿第二定律表明,一个物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比,与物体的质量成反比。
具体地说,物体的加速度等于作用在其上的合外力与物体质量的比值。
这个定律可以用以下公式表示:F=ma,其中F表示力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
牛顿第二定律是描述物体运动状态与外力相互关系的数学表达式,是理解和分析物体运动的重要工具。
动量是力学中另一个重要的概念,用来描述物体运动的量度。
动量是一个矢量量,定义为物体的质量乘以其速度。
动量的大小等于物体质量与速度的乘积,方向与速度方向相同。
动量对于描述物体运动和相互作用的特征非常有用,在碰撞、参与力学的各个方面都有广泛应用。
能量与力学也有密切关系,是力学研究的重要内容之一。
能量是物体的一种属性,体现为物体在运动、相互作用过程中所具有的能力。
根据物体运动的变化和相互作用的发生,可以观察到能量的转化和守恒。
在力学中,常见的能量形式有动能和势能。
力学课件PPT课件
相对论力学
20世纪初,爱因斯坦提出了相 对论,对经典力学进行了修正 和发展。
现代力学
随着科技的发展,现代力学不 断涌现出新的分支和领域,如 流体力学、固体力学、生物力
学等。
02
静力学
力的平衡
力的平衡概念
三力平衡
物体在力的作用下保持静止或匀速直 线运动的状态称为力的平衡状态。
当物体受到三个力作用时,如果这三 个力能够构成一个三角形,则物体处 于平衡状态。
弹性模量
泊松比
材料在弹性范围内抵抗应力的能力,反映 了材料的刚度特性。
材料横向应变与纵向应变的比值,反映了 材料在受力时变形的特性。
材料的疲劳和断裂
疲劳
材料在循环应力作用下逐渐损伤直至断裂的过程。疲劳极限是指材料 在无限多次交变应力作用下不发生断裂的最大应力值。
断裂
材料在应力作用下发生的突然破裂现象。断裂韧性是指材料抵抗裂纹 扩展的能力。
几何方程
描述物体的形变和应变关系,与物体的几何 性质和物理性质有关。
边界条件
描述物体边界上的受力条件和位移条件,是 求解弹性力学问题的必要条件。
弹性力学问题的求解方法
解析法 有限元法 有限差分法 边界元法
通过数学公式和定理求解弹性力学问题,适用于简单形状和边 界条件的物体。
将物体离散化为有限个小的单元,通过求解每个单元的平衡方 程组来得到整体解,适用于复杂形状和边界条件的物体。
摩擦力
静摩擦力
当两个接触面之间没有相 对运动趋势时,产生的阻 力称为静摩擦力。
动摩擦力
当两个接触面之间有相对 运动时,产生的阻力称为 动摩擦力。
摩擦角
静摩擦力与接触面之间的 夹角称为摩擦角。
弹性力学
关于力学的知识
关于力学的知识
嘿,咱来说说力学的知识哈。
有一回啊,我和朋友去爬山。
那山可高了,爬起来可费劲了。
我们一边爬一边就聊到了力学。
咱先说说重力吧。
这重力啊,就是让我们往下坠的那个力。
就像爬山的时候,我们感觉自己特别沉,每走一步都要费好大的劲。
这就是重力在作怪。
我记得有一次我不小心把手机掉地上了,手机“啪”的一声就摔下去了。
这就是重力让手机往下掉呢。
还有摩擦力。
爬山的时候,我们穿的鞋子和地面之间就有摩擦力。
要是没有摩擦力,我们根本就站不住,更别说爬山了。
我有一次穿了一双很滑的鞋子去爬山,结果差点滑倒。
后来我换了一双有摩擦力的鞋子,就好多了。
再说说弹力。
我记得有一次我们在山上看到一个弹簧。
我们就好奇地去按了按那个弹簧。
弹簧一按下去就缩起来,一松手就弹起来。
这就是弹力。
在生活中也有很多弹力的例子,比如蹦床、橡皮筋啥的。
力学知识在生活中可重要了。
就像我们爬山,如果不了解这些力学知识,可能就会遇到很多麻烦。
比如说,如果不知道重力,我们可能会不小心掉下去;如果不知道摩擦力,我们可能会滑倒;如果不知道弹力,我们可能会被弹簧弹到。
总之啊,力学知识无处不在。
我们要多了解一些力学知识,这样才能更好地生活。
嘿嘿。
力学定律大全
力学定律大全
一、牛顿力学四定律(万有引力定律也可算入力学定律):
1、牛顿力学第一定律——惯性定律(空间重力场平衡律)。
2、牛顿力学第二定律——重力加速度定律(空间重力场变化律)。
3、牛顿力学第三定律——力相互作用定律(重力斥力对应律)。
4、牛顿力学第四定律——万有引力定律(重力分布律)。
二、热力学四定律:
5、热力学第零定律——温度律、热平衡律(能量场平衡律)。
6、热力学第一定律——能量守恒定律(能量分布空间律)。
7、热力学第二定律——熵增加定律、热不可逆定律(能量变化时间律)。
8、热力学第三定律——绝对零度不可达定律(能量利用人力极限律)。
三、相对论四定律:
9、相对性原理(普适律)。
10、光速不变原理(运动极限律)。
11、引力重力等效原理(重力场同一律)。
12、物理学定律普遍性原理(绝对律)。
四、量子力学四定律:
13、波粒二象性原理(二象同一律)。
14、能级跃迁原理(空间能量梯级变化律)。
15、测不准原理(认识极限律)。
16、泡利不相容原理(能量分布极限律)。
什么是力学?
什么是力学?
力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动、力量和相互作用。
它是描述自然界中运动和力的原理和规律的科学。
力学可以分为两个主要领域:静力学和动力学。
静力学研究物体在不受外力作用下的平衡状态,即不发生运动的情况。
动力学则研究物体在受到外力作用下的运动情况。
在力学中,我们使用一些重要的概念来描述物体的运动和力。
其中包括质点、力、力的作用点和力的方向。
质点是一个理想化的物体,它在运动学中被简化为没有大小和形状的点。
力是物体之间的相互作用,可以改变物体的运动状态。
力的作用点是力施加在物体上的具体位置,而力的方向则确定了力对物体的作用方式。
力学中有三个重要的定律:牛顿运动定律。
第一个定律,也被称为惯性定律,表明一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
第二个定律说明了力和物体的加速度之间的关系,它可以用公式F=ma表示,其中F代表力,m代表物体的质量,a代
表物体的加速度。
第三个定律是动作反作用定律,指出任何施加在物体上的力都会有一个同样大小但方向相反的反作用力。
力学在日常生活中有很多应用。
例如,通过了解物体的运动和力学原理,我们可以设计更安全和高效的交通工具。
力学也是工程学和建筑学的基础,帮助工程师设计和建造各种结构和设备。
总结起来,力学是研究物体运动、力量和相互作用的科学。
它涉及静力学和动力学,使用一些重要的概念和定律来描述物体的运动和力。
力学的应用广泛,对许多领域有着重要的影响。
力学知识点归纳
力学知识点归纳力学知识点归纳第一章..定义:力是物体之间的相互作用。
理解要点:(1)力具有物质性:力不能离开物体而存在。
说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体(2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。
说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。
(5)力的种类:①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质可以不同。
重力定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明:①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
(1)重力的大小:G=mg说明:①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)说明:①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。
(3)重心:物体所受重力的作用点。
重心的确定:①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
说明:①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
力学知识点总结大全
力学知识点总结大全一、力学基础知识1. 力的概念力是物体之间相互作用的结果,是引起物体运动、形变或状态变化的原因。
根据牛顿第一定律,物体要想改变它的状态,必须有力的作用。
2. 力的性质力有大小、方向和作用点,可以通过矢量来表示。
力的大小用单位牛顿(N)来表示,方向则通过力的矢量来描述。
作用点是力的作用点。
3. 力的合成与分解对于一个物体来说,当施加多个力时,可以通过合力的概念来表示总的受力情况;而对于一个力来说,可以通过分解的方法将其拆分成不同的力的合力来表示。
4. 牛顿定律牛顿的三大定律是力学的基础,包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(运动定律)、牛顿第三定律(作用-反作用定律)。
5. 动量和冲量动量是物体运动的特性,是质量和速度的乘积;而冲量是力在时间内对物体物体的作用。
6. 动力学动力学是力学中的一个分支,它研究物体在受到力的影响下的运动规律,涉及到牛顿第二和第三定律的应用。
7. 势能和功势能是物体由于位置而具有的能量,包括重力势能、弹性势能等;而功是力对物体的作用,是力的大小与移动距离乘积。
二、质点力学1. 质点的运动质点是物体的简化模型,它不考虑物体的形状和大小,只考虑质点的位置和速度。
质点运动可以通过位移、速度和加速度来描述。
2. 牛顿运动定律牛顿第二定律描述了质点在力的作用下的运动规律,即F=ma,力的大小与物体的加速度成正比。
3. 立体运动立体运动是质点在空间中的运动,可以通过三维坐标来描述。
4. 弹性碰撞弹性碰撞是物体之间在碰撞中动能守恒的碰撞,它们的速度和动能在碰撞前后保持不变。
5. 火箭技术火箭技术是利用动量守恒定律和火箭运动定律研究飞行器的动力和轨迹。
三、刚体力学1. 刚体的概念刚体是物理中的一种理想模型,它不考虑物体的形变,只考虑物体的位置和姿态。
2. 刚体的平动和转动刚体的平动是指刚体作为一个整体进行平移运动的现象;转动则是刚体绕轴进行旋转的运动。
3. 刚体定轴转动刚体定轴转动是指刚体绕一个固定轴进行的运动,可以通过角速度和角加速度来描述。
生活中的力学现象及原理
一、与力学相关的现象
1.挂在墙上的石英钟当电池耗尽的而停止走动的时候,其秒针往往停在刻度盘的“9”上,为什么?
原理:因为秒针在“9”位置中受到重力距的阻碍作用最大。
2.汽车刹车的时候,为什么人会向前倾倒?
原理:物体都有保持原来运动状态的性质,当汽车刹车的时候,汽车停止了运动,但是人仍然保持前进,所以人会向前倾倒。
物理学中把这种现象叫做惯性。
日常生活中很多地方都运用到了惯性,如:拍打被子,可以抖落上面的灰尘;甩手可以甩去手上的水等。
3.将气球吹大,用手捏住吹口,然后突然松手,气从气球里出来,气球会到处窜动,路线多变。
为什么?
原理:因为吹大的气球各处厚薄不均匀,张力不均匀,气球放气的时候各处张力不同,从而向各个方向运动。
再根据物理学原理,流速越大,压强越小,所以气球表面受空气的压力也在不断变化,所以气球因为摆动,运动方向也就不断变化。
力学简介
力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。
力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。
它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
力学可区分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;动力学讨论物体运动和所受力的关系。
现代的力学实验设备,诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目,需要多工种、多学科的协作。
力学主要内容
力学主要内容引言力学是物理学中的一个重要分支,研究物体在受到外力时的运动规律。
力学可以分为经典力学和量子力学两个方面,本文主要讨论经典力学。
经典力学的基本假设经典力学是基于一些基本假设,这些假设能够描述物体的运动规律,并且在很多情况下都能够很好地解释观测结果。
这些基本假设包括:1.物体是具有质量的,质量是一个物体的基本属性;2.物体的状态由位置和速度来描述,这就是所谓的“位移-速度”集合;3.作用在物体上的力可以改变它的速度;4.物体之间的相互作用是通过力来传递的;5.物体运动的规律可以通过牛顿三定律来描述;牛顿三定律牛顿三定律是描述物体运动规律的核心内容,它们分别是:定律一:惯性定律任何物体都保持匀速直线运动或静止状态,直到被外力迫使改变状态。
这意味着如果物体不受到力的作用,它将保持原来的状态不变。
定律二:动量定律物体的动量变化率等于作用在物体上的力。
动量是物体的质量乘以速度,因此定律二可以简洁地表述为 F = ma,其中 F 是作用在物体上的力,m 是物体的质量,a 是物体的加速度。
定律三:作用-反作用定律两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
例如,当一个物体施加作用力在另一个物体上时,另一个物体也会施加相同大小、方向相反的反作用力在第一个物体上。
力学的研究对象力学研究的主要对象是刚体和质点。
刚体是指形状、大小都保持不变的物体,通常可以近似为一个质点。
质点是一个没有空间延展性的物体,它可以用一个点来表示。
力学研究的内容包括刚体和质点的运动学和动力学。
运动学研究物体的位置、速度和加速度等与时间有关的量,而动力学研究物体运动的原因,即作用在物体上的力和相应的加速度之间的关系。
力学主要定律和公式除了牛顿三定律和动量定律外,力学中还有一些其他的定律和公式,用于描述物体的运动规律,例如:1.万有引力定律:描述两个物体之间的引力大小和方向与它们的质量和距离有关;2.运动方程:描述物体在受到力的作用下的运动规律,其中最基本的方程就是牛顿第二定律 F = ma;3.能量守恒定律:描述一个孤立系统的总能量在应无外界干扰的情况下保持不变;4.力的合成和分解:描述多个力对物体的综合作用,以及如何分解一个力为多个方向上的分力;力学的应用力学在物理学中有着广泛的应用。
什么是力学
什么是力学力学史课件武际可题目1.名人谈力学2.力学史上的重要人物3.各行各业与力学4.力学的分支学科5.力学发展的分期什么是力学,要回答这个问题,必须从它的历史发展的过程来把握。
中国古代也有“力学”这个词,但是犹如中国古代“科学”是指科举之学一样,和现在的意思完全不同。
中国古时候“力学”是努力学习的意思。
如“躬耕力学”当努力种地读书讲。
“力学”的现代意义是从西方引进的。
中国古时候虽然没有力学这个词,但“力”却相当早,甲骨文“力”字是一个奴隶弯腰耒地的形状。
表明是在运力。
中国最早关于“力”的定义是在墨子(490-405BC)写的《墨经》中,有两种说法:其一:“力,重之谓。
”其二:“力者,刑之所以奋也。
”这里,“刑”通形。
按照这两种说法已同现在所说的“力”相去不远。
古代的技术,无论是东方还是西方,相当大的分量是起重和搬运,即同重力作斗争,所以在长期里力学的内容主要是研究静力、平衡、重心和起重的学问。
另一方面,“力”是物体改变运动状态的原因,这是在伽利略以后的理解。
按照现在字面了解,《墨经》上的第二种说法好象是,“形”指物体,“奋”指运动,即是说,力是物体运动的原因。
可惜,在墨经中“形”是指身体,“奋”是举的意思。
按墨经上自己说,“下举重,奋也。
”可见《墨经》上的意思是:力是身体举物向上。
所以《墨经》上的两种说法,只有一个意思。
只有静力学没有运动。
在西方,“力学”一词是从希腊文和来的,字面上讲,指发明、巧思、机械的意思。
后来逐渐充实和演化为包含两重意思的词,即一切工艺的改进和理性的对自然运动规律的探讨,而且后一层含义发展得较晚。
从工程与工艺的角度,有史以来,人类逐步积累了关于重心、平衡、简单机械、浮力、圆周与直线运动等方面的知识。
从远古说,5000-4000BC苏美尔人就发明了车轮,2000BC中国有了独木舟,2500BC在埃及有了船与帆船的发明。
这些经验逐步积累,到古希腊有像阿基米德的守城机械,到意大利维特鲁威(Vitruvius,公元前1世纪)的建筑机械。
力学基础知识
05
弹性力学基础
弹性力学基本概念
弹性体
指在外力作用下发生形变,外力 撤除后能恢复原状的物体。
弹性力学基本假设
包括连续性假设、均匀性假设、各 向同性假设、小变形假设和无初应 力假设。
应力与应变
应力表示单位面积上的内力,应变 表示物体的相对变形。
弹性变形与应力分析
弹性变形特点
外力撤除后,变形消失,能完全 恢复原状。
结构的稳定性和安全性。
03
运动学基础
运动学基本概念
质点
用来代替物体的有质量 的点,是一个理想化模
型。
位移
描述物体位置变化的物 理量,是矢量。
速度
描述物体运动快慢的物 理量,是矢量。
加速度
描述物体速度变化快慢 的物理量,是矢量。
直线运动规律
匀速直线运动
自由落体运动
速度大小和方向都不变的直线运动。
力学在日常生活中的应用
建筑工程
在建筑工程中,力学是不可或缺的一部分。从建筑物的结构设计到施 工过程中的各种力学问题,都需要用到力学知识。
交通运输
在交通运输领域,力学也发挥着重要作用。例如,汽车、火车、飞机 等交通工具的设计和运行都需要考虑力学因素。
体育运动
在体育运动中,力学也扮演着重要角色。例如,运动员的跑步、跳跃 、投掷等动作都需要符合力学原理才能取得更好的成绩。
研究内容
力学涉及力、运动以及力 与运动之间的关系,包括 力的合成与分解、运动学 、动力学等方面。
力学发展历史及现状
发展历史
力学的发展源远流长,从古希腊的阿基米德到近代的牛顿、 伽利略等科学家,都为力学的发展做出了重要贡献。
现状
随着科学技术的不断进步,力学已经渗透到各个学科领域, 形成了诸多交叉学科,如生物力学、材料力学、流体力学等 。同时,力学也在不断地发展和完善,新的理论和方法不断 涌现。
力学名词解释
力学名词解释力学 (Mechanics)力学是物理学的一个分支,研究物体运动和受力的规律。
力 (Force)力是物体之间相互作用的结果,导致物体的运动或形状发生变化。
力可以通过推、拉、旋转等方式作用于物体。
质量 (Mass)质量是物体所具有的惯性度量。
质量越大,物体越难改变其状态或移动。
运动 (Motion)运动是物体从一个位置到另一个位置的变化。
运动可以是直线运动、曲线运动、往复运动等形式。
加速度 (Acceleration)加速度是物体在单位时间内速度改变的量。
加速度的方向与速度变化的方向相同或相反。
势能 (Potential Energy)势能是物体由于其位置或状态而具有的能量。
物体具有势能时,可以进行其他形式的能量转换。
动能 (Kinetic Energy)动能是物体由于其运动而具有的能量。
动能的大小取决于物体的质量和速度。
作用力 (Action Force)作用力是物体对另一个物体施加的力。
根据牛顿第三定律,作用力会引起反作用力。
压力 (Pressure)压力是施加在物体表面上的力的分布情况。
压力等于单位面积上的力的大小。
弹力 (Elastic Force)弹力是物体在被压缩、拉伸或扭动时所产生的力。
弹簧和橡皮筋都是常见的弹性体。
摩擦力 (Frictional Force)摩擦力是两个物体相对运动时产生的力。
摩擦力可以减慢物体的速度或阻止物体的滑动。
约束力 (Constraint Force)约束力是物体受到限制或约束而产生的力。
例如,物体在绳索上悬挂时受到重力和绳索张力的约束。
平衡 (Equilibrium)平衡是物体受到力的作用后,不改变其位置或状态的情况。
平衡可以是静态平衡或动态平衡。
杠杆 (Lever)杠杆是一个刚性物体,可以绕一个支点旋转。
杠杆原理用于解决平衡和力的转移的问题。
动量 (Momentum)动量是物体运动时的特性。
动量等于物体的质量乘以速度,是物体在运动过程中的一个守恒量。
力学基础知识点汇总
力学基础知识点汇总力学是物理学的一个分支,研究物体运动与力的关系。
以下是力学的基础知识点汇总:1.物体的运动:物体的运动可以分为直线运动和曲线运动。
直线运动可以通过物体的位置-时间图和速度-时间图来描述,曲线运动则需要使用曲线的方程来描述。
2.物体的力:力是物体产生运动或变形的原因。
力的大小通常用牛顿(N)作为单位。
常见的力有重力、浮力、弹力、摩擦力等。
3.牛顿定律:牛顿定律是力学的基础公式。
牛顿第一定律(惯性定律)认为物体如果不受力作用,将维持匀速直线运动或保持静止。
牛顿第二定律(力的定律)表明力是物体运动状态变化的原因,力与物体的加速度成正比。
牛顿第三定律(作用-反作用定律)则说明所有的作用力都有一个与之相等大小、方向相反的反作用力。
4. 重力:重力是地球或其他天体对物体产生的力,它的大小与物体的质量和距离地心的距离有关。
在地球表面上,物体的重力可以通过公式F = mg 计算,其中 F 是物体所受的重力,m 是物体的质量,g 是重力加速度。
5.弹力:弹力是由弹簧或其他弹性物体对物体压缩或伸展时产生的力。
弹力的大小与物体的位移成正比。
6.摩擦力:摩擦力是两个物体之间接触时产生的力。
它可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是阻止物体开始运动的力,而动摩擦力是阻碍物体在表面上滑动的力。
摩擦力的大小与物体之间相互作用的力有关。
7. 动能和势能:动能是物体由于运动而具有的能量,可以通过公式K = 1/2 mv² 计算,其中 K 是动能,m 是物体的质量,v 是物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量,可以通过公式 Ep = mgh 计算,其中Ep 是势能,m 是物体的质量,g 是重力加速度,h 是物体的高度。
8. 动量和冲量:动量是物体的运动状态的量度,可以通过公式 p = mv 计算,其中 p 是动量,m 是物体的质量,v 是物体的速度。
冲量是力作用在物体上产生的改变动量的量度。
9. 转动和力矩:物体的转动是指物体绕一些轴旋转的运动。
力学基本公式
力学基本公式力学公式1.重力公式:G=mg m=G/g (g=9.8N/Kg)2.速度公式:v=S/t S=vt t=S/v3.密度公式:ρ=m/V m=ρV V=m/ρ(ρ水= 1.0×103Kg/m3)4.压强公式:P=F/s F=Ps s=F\P (固体:先求压力再求压强)P=ρgh ρ=P/gh h=P/ρg (液体:先求压强再求压力)5.求浮力方法1)实验法:F浮=G物-F拉2)压力差法: F浮=F向上-F向下3)公式法: F浮=G排流=ρ液gV排4)浮沉条件法: 漂浮: F浮= G物ρ物<ρ液上浮: F浮>G物ρ物<ρ液下沉: F浮<G物ρ物>ρ液悬浮: F浮=G物ρ物=ρ液6.械杆平衡原理:F1L1=F2L27.功:W=Fs (W有=G物h W总=F拉s W额外=W总-W有)(滑轮组:S=nh V力=nV物nF=G)8.功率: P=W/ t= Fs / t =Fv W= P t t=W/P9.机械效率: η=W有/W总=Gh/Fs=G/ nFη= W有/W总= W有/( W有+W额外)=Gh/(G+G轮)h=G/( G+G轮)η=P有/P总=Gv物/Fv力=G v物/Fnv物=G/ nF10.滑轮组的n值: n=s/h n=G/F(不考虑动滑轮重G轮)n=(G+G轮)/ ηF n=v力/v物⑩滑轮组求动滑轮重: G轮= W额外/ hF= (G物+ G轮)/ n G轮=nF-G物η= G物/(G物+ G轮) G轮=( G物/ n)- G物力学物理量1.速度[V(m/s)]:表示物体运动快慢的物理量。
空气中声速:340 m/s,光速:3×108 m/s2.乐音三要素:音调(与频率有关)、响度(与振幅有关)、音色。
3.质量[m(Kg)]:表示物体所含物质的多少。
它不随形状、状态、位置改变。
4.重力[G(N)]:物体由于地球吸引而受到得力. g=9.8N/Kg质量是1Kg的物体受到的重力是9.8N.5.力的图示:有标度、有作用点、有大小(标度的整数倍)、有方向、有名称,数值,单位。
第一章 力学基本知识
F2 R
sin
500 954
sin
60
0.4539
1 =27
推论:三力平衡汇交定理 三力平衡汇交定理是:由三个力组成的力系若为 平衡力系,其必要的条件是这三个力的作用线共面且 汇交于一点。
当刚体受不平行三力作用而平衡时,利用这个 定理可以确定未知力的方向。
例如
约束与约束反力
工程中,任何构件都受到与它相联的其它构件的限制,不能 自由运动。例如,大梁受到柱子限制,柱子受到基础的限制, 桥梁受到桥墩的限制,等等。
两个力的方向必沿杆的轴线方向。
3. 加减平衡力系公理
在作用于某物体的力系中,加入或减去一个平衡力系, 并不改变原力系对物体的作用效果。这是因为一个平衡力系 作用在物体上,对物体的运动状态是没有影响的,所以在原 来作用于物体的力系中加入或减去一个平衡力系,物体的运 动状态是不会改变的,即新力系与原力系对物体的作用效果 相同。
从以上平行四边形法则可知,矢量式 R F1 F2 与代 数式 R F1 F2 的意义是完全不同的。
利用力的平行四边形法则,也可以把作用在物体上的 一个力分解为相交的两个分力,分力与合力作用于同一点。
工程中通常是把一个力分解为方向已知的两个分力,特别有用 的是分解为方向已知互相垂直的两个分力,这种分解称为正交 分解,所得的两个分力称为正交分力。
1公斤力(kgf)= 9.81牛(N)
三个要素中任一个改变,将改变力对物体的作用效果。 例如 水平力推一木箱。
通过力的作用点沿力的方向的直线,称为力的作用线。
在直角坐标系中,可将力表示为
F Fxi Fy j Fzk
1.5力在坐标轴上的投影
设力F作用于物体的A点如图所示。取直角坐标
力学概述
r 数学形式: 数学形式: = 常矢量 v
2、牛顿第二定律
r (F = 0)
r r 数学形式: 数学形式: F = m a
说明
r r r dp dv 或 F= =m dt dt
r r 的关系为瞬时关系。 (1)牛顿第二定律中 F 和 a 的关系为瞬时关系。 )
(2) 分量式: Fx=max , Fy=may , Fz =maz ) 分量式: Ft=mat , Fn=man (自然坐标系) 自然坐标系) 或
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3、牛顿第三定律(作用力和反作用力定律) 牛顿第三定律(作用力和反作用力定律)
线上,大小相等,方向相反。 线上,大小相等,方向相反。 数学形式: 数学形式: 说明
r 当物体A以力 作用在物体B上时 物体B也必定 上时, 当物体 以力 FAB 作用在物体 上时,物体 也必定 r 作用在物体A上 同时以力 FBA 作用在物体 上,两力作用在同一直
轨迹方程
6、位移(displacement) 、位移( )
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z 注意
A
r B r ∆r∆r r r
A
∆s
r o 1. 位移 ∆r 和路程 ∆s 的区别: 的区别: r ∆s =AB x ∆r = AB r r 且 ∆r ≤ ∆s, 只当 ∆t → 0 时 , ds = dr
2.
rB
y
r 的区别: ∆r 与 ∆r 的区别:
≡v
ds 瞬时速率( 瞬时速率(instantaneous speed): v = ): dt
速度的方向是沿着轨道上质点所在处的切向, 速度的方向是沿着轨道上质点所在处的切向,指 向质点前进的方向。(瞬时)速度的大小等于( 。(瞬时 向质点前进的方向。(瞬时)速度的大小等于(瞬 速率。 时)速率。
力学的思想总结
力学的思想总结力学是研究物体运动规律及其产生的原因的一门学科。
在长期的研究和探索中,力学形成了一系列重要的思想和原则。
本文将对力学的思想进行总结与归纳,从宏观和微观两个层面进行说明。
一、宏观层面的力学思想1. 牛顿三定律:牛顿三定律是力学的基础,包括惯性定律、运动定律和作用-反作用定律。
惯性定律指出物体保持静止或匀速直线运动的趋势,运动定律描述了物体所受的力与加速度之间的关系,而作用-反作用定律指明了任何两个物体之间都会发生相互作用,并且相互作用的力具有相等而反向的特征。
这三定律奠定了整个力学体系的基础。
2. 动量守恒定律:动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,当没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
这一定律在解释碰撞、爆炸、流体运动等各类问题时起到了重要的作用。
3. 力的合成与分解:力的合成与分解原理是力学中的重要思想之一。
根据这一原理,我们可以将一个力分解为若干个分力的合力,或者将一个力分解为两个分力的合力。
这一思想在力的分析和计算中起到了重要的作用。
4. 力的作用范围:力的作用范围是力学思想中的一个重要概念。
它指出,力不需要直接接触,可以通过介质的传递而使物体产生运动。
这一思想解释了个别问题中没有直接触点的力作用原理。
二、微观层面的力学思想1. 惯性和质量:惯性是物体抵抗改变运动状态的能力。
质量是物体所具有的惯性的度量。
惯性和质量是微观力学思想中的重要概念,它们指导了力学研究中对物体运动规律的理解。
2. 弹力和弹性势能:弹力是一种复原力,它使物体恢复到原来的形状或位置。
弹性势能则是物体由于形变而具有的储存能量。
在弹性力学和弹性体力学的研究中,弹力和弹性势能起到了重要的指导作用。
3. 摩擦力与滑动摩擦因数:摩擦力是物体相对运动时由于接触面间粗糙度所产生的阻力。
滑动摩擦因数是衡量物体间摩擦程度的物理量。
摩擦力的研究对于理解运动、摩擦力的形成机理以及摩擦力与运动的关系提供了思想基础。
综上所述,力学作为一门基本学科,拥有丰富的思想和原则,包括牛顿三定律、动量守恒定律、力的合成与分解、力的作用范围、惯性和质量、弹力和弹性势能、摩擦力与滑动摩擦因数等。
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理论力学期末考试要点归纳(个人整理版权所有)
平时分30% 考试分70%
判断题10分、解释名词20分、选择题20分、填空题30分、计算题20分
1、P9 作用于刚体上的力的三要素是:力的大小、方向和作用线。
2、P8 刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡,如将此变形体刚化为刚体,其平衡状态保持不变。
3、P8 约束和约束力
4、P21 图1-22
5、P29 合力FR对刚体的作用与原力系对该刚体的作用等效。
如果一力与某一力系等效、则此力称为该力系的合力。
6、P33 力对点之矩是一个代数量,它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积,它的正负可按下法规定:力使物体绕矩心逆时针转向时为正,反之为负。
7、P35 这种由两个大小相等、方向相反且不共线的平行力组成的力系,称为力偶。
力偶的两力之间的距离d称为力偶臂,力偶所在的平面称为力偶的作用面。
8、P45 平面任意力系平衡的解析条件:所有各力在两个任选的坐标轴上的投影的代数和分别等于零,以及各力对于任意一点的矩的代数和也等于零。
9、P58 节点法
10、P60 截面法
11、P100 均质物体的重心就是几何中心,即形心。
12、P100 确定物体重心的方法。
13、P102 例3—12
14、P116 图4—5
15、P122 滚动摩阻力偶的概念
16、P125 思考题4—1
17、P135 运动学是研究物体运动的几何性质的科学。
18、P136 点的速度是矢量。
动点的速度矢等于它的矢径r对时间的一阶导数。
19、P136 点的速度矢对时间的变化率称为加速度。
20、P138 例5—1
21、P139 例5—2
22、P143 曲率定义为曲线切线的转角对弧长的一阶导数的绝对值。
曲率的倒数称为曲率半径。
23、P145 切向加速度和法向加速度的公式
24、P150 例5—7
25、P157 如果在物体内任取一直线段,在运动过程中这条直线段始终与它的最初位置平行,这种运动称为平行移动,简称平动。
26、P158 当刚体平时移动时,其上各点的轨迹形状相同;在每一瞬时,各点的速度相同,加速度也相同。
27、P158 刚体在运动时,其上或其扩展部分有两点保持不动,则这种运动称为刚体绕定轴的转动,简称刚体的转动。
通过这两个固定点的一条不动的直线,称为刚体的转轴或轴线,简称轴。
28、P158 转角Ч对时间的一阶导数,称为刚体的瞬时角速度。
29、P158 角速度对时间的一阶导数,称为刚体的瞬时角加速度。
30、P159 如果ω与α同号,则转动是加速的;如果ω与α异号,则转动是减速的。
31、P160 转动刚体内任一点的速度的大小,等于刚体的角速度与该点到轴线的垂直距离的乘积,它的方向沿圆周的切线而指向转动的一方。
32、P161 转动刚体内任一点的切向加速度(又称转动加速度)的大小,等于刚体的角加速度与该点到轴线垂直距离的乘积,它的方向由角加速度的符号决定。
33、P161 转动刚体内的任一点的法向加速度(又称向心加速度)的大小,等于刚体角速度的平方与该点到轴线的垂直距离的乘积,它的方向与速度垂直并指向轴线。
34、P167 例6—2
35、P173 (1)动点相对于定参考系的运动,称为绝对运动;(2)动点相对于动参考系的运动,称为相对运动;(3)动参考系相对于定参考系的运动,称为牵连运动。
36、P173 因为动参考系与动点直接相关的是动参考系上与动点相重合的那一点(此点称“牵连点”),因此定义:在动参考系上与动点相重合的那一点(牵连点)的速度和加速度称为动点的牵连速度和牵连加速度。
37、P177 点的速度合成定理:动点在某瞬间的绝对速度等于它在该瞬间的牵连速度与相对速度的矢量和。
38、P178 例7—4。