理论力学考试知识点总结
理论力学知识点总结
十一、 考虑滑动摩擦时物体的平衡问题
考虑摩擦的系统平衡问题的特点
1. 平衡方程式中除主动、约束力外还出现了摩擦力,因而未知 数增多。
2. 除平衡方程外还可补充关于摩擦力的物理方程 Fs≤fsFN 。 3. 为避免解不等式,可以解临界情况,即补充方程Fmax = fsFN 。
常见的问题有
● 检验物体是否平衡; ● 临界平衡问题; ● 求平衡范围问题。
• 当拿到一道计算力对轴之矩的题目时,首先观察一下力F 与Z 轴的空间位置,一般有三种情况:
第一种情况:若力F与Z轴平行或相交,则MZ(F )=0; 第二种情况:若力F与Z轴垂直,可根据定义来计算,即通过力F作
一个平面垂直于Z轴,那么力F在该平面上的投影就是它自己, 即F=Fxy,Z轴与该平面的交点为O点,且O点到F=Fxy作用线 的距离d为已知,则MZ(F)=Mo(F)=Mo (Fxy)=±Fd。 第三种情况:若力F与Z轴既不相交、也不平行、也不垂直,此时 可把力F分解为三个分力Fx、Fy、Fz,再运用合力矩定理来 算,即:MZ(F)=MZ( Fx)+MZ( Fy)+MZ( Fz)。
下面给出具体的方法。
大理论力学知识点总复习
大理论力学知识点总复习1.摩擦力:摩擦力是物体相互接触时发生的一种力。
根据接触面之间的压力大小和物体的粗糙程度,可以分为静摩擦力和动摩擦力。
2.牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出一个物体如果没有外力作用,将保持静止或匀速直线运动。
3. 牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了物体在受到外力作用下的加速度与作用力的关系。
F=ma,其中F代表作用力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
4.牛顿第三定律:牛顿第三定律指出,对于任何作用力都有相等大小、方向相反的反作用力。
这意味着作用力和反作用力总是成对存在的。
5.动量守恒定律:当物体间没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
动量的大小等于物体的质量乘以其速度。
6.能量守恒定律:在一个封闭系统中,能量总量保持不变。
能量可以相互转化,但总能量不会减少或增加。
7. 动能与势能:动能是物体由于运动而具有的能量,公式为K=1/2mv²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
势能是物体由于位置变化而具有的能量,公式为E=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为高度。
8.弹性碰撞与非弹性碰撞:弹性碰撞指在碰撞过程中物体之间的动能守恒,且碰撞后物体之间没有能量损失。
非弹性碰撞指碰撞后物体之间有能量损失。
9.万有引力定律:万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量和距离的关系。
公式为F=G(m1m2/r²),其中F为引力,G为万有引力常量,m1和m2为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
10.刚体力学:刚体力学研究刚体的运动和平衡条件。
刚体是指形状和大小在外力作用下不会改变的物体。
11.流体力学:流体力学研究流体(包括气体和液体)的运动和性质。
其中包括流体的压力、密度和流速等。
12.静力学:静力学研究物体处于平衡状态时的力学性质。
对于平衡物体,其力合为零,力矩合为零。
13.动力学:动力学研究物体运动时的力学性质。
通过牛顿第二定律可以描述物体的加速度。
理论力学 期末复习知识点
第一章静力学公理与物体的受力分析§1.1 静力学公理✧公理1 二力平衡公理(条件)作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的充分必要条件是:这两个力大小相等,方向相反,且在同一直线上。
✧公理2 加减平衡力系原理在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,不改变原力系对刚体的作用。
(效应不变)✧公理3 力的平行四边形法则作用在物体上的同一点的两个力,可以合成为一个合力。
合力作用点也是该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。
✧公理4 作用和反作用定律作用力与反作用力总是同时存在,两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线,分别作用在两个相互作用的物体上。
✧公理5 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。
✓推论1 力的可传性作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。
✓推理2 三力平衡汇交定理作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一平面内,且第三力的作用线通过汇交点。
§1.2 约束和约束力一、约束的概念•自由体:位移不受限制的物体。
•非自由体:位移受限制的物体。
•约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
二、约束反力(约束力)•约束力:约束对物体作用的力。
•在静力学中,约束力和物体受到的其它已知力(主动力)组成平衡力系,可用平衡条件求出未知的约束力。
三、工程常见约束•光滑平面约束•柔索约束•光滑铰链约束•固定铰链支座•止推轴承径向轴承•平面固定端约束§1.3 物体的受力分析和受力图受力分析:确定构件受了几个外力,每个力的作用位置和方向的分析过程。
•步骤:1.取研究对象(画分离体:按原方位画出简图)。
2.画主动力:主动力照搬。
3.画约束反力:根据约束性质确定。
第二章 平面汇交力系与平面力偶系§2–1 平面汇交力系平面汇交力系:各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系。
理论力学知识点总结(15篇)
理论力学知识点总结第1篇xxx体惯性力系的简化:在任意瞬时,xxx体惯性力系向其质心简化为一合力,方向与质心加速度(也就是刚体的加速度)的方向相反,大小等于刚体的质量与加速度的乘积,即。
平面运动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且刚体在质量对称面所在的平面内运动,则刚体惯性力系向质心简化为一个力和一个力偶,这个力的作用线通过该刚体质心,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对通过质心且垂直于质量对称面的轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。
即(10-3)定轴转动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且转轴垂直于质量对称面,则刚体惯性力系向转轴与质量对称面的交点O简化为一个力和一个力偶,这个力通过O点,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度的方向相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对转轴的转动惯量与角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。
即(10-4)理论力学知识点总结第2篇定点运动刚体的动量矩。
定点运动刚体对固定点O的动量矩定义为:(12-6)其中:分别为刚体上的质量微团的矢径和速度,为刚体的角速度。
当随体参考系的三个轴为惯量主轴时,上式可表示成(12-7)(2)定点刚体的欧拉动力学方程。
应用动量矩定理可得到定点运动刚体的欧拉动力学方程(12-8)(3)陀螺近似理论。
绕质量对称轴高速旋转的定点运动刚体成为陀螺。
若陀螺绕的自旋角速度为,进动角速度为,为陀螺对质量对称轴的转动惯量,则陀螺的动力学方程为(12-9)其中是作用在陀螺上的力对O点之矩的矢量和。
理论力学知识点总结第3篇牛顿第二定律建立了在惯性参考系中,质点加速度与作用力之间的关系,即:其中:分别表示质点的质量、质点在惯性参考系中的加速度和作用在质点上的力。
将上式在直角坐标轴上投影可得到直角坐标形式的质点运动微分方程(6-2)如果已知质点的运动轨迹,则利用牛顿第二定律可得到自然坐标形式的质点运动微分方程(6-3)对于自由质点,应用质点运动微分方程通常可研究动力学的两类问题。
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结理论力学是研究物体运动规律的一门基础物理学科,它主要研究在力的作用下物体的运动状态。
以下是理论力学的知识点总结:1. 基本概念- 力:物体间的相互作用,可以改变物体的运动状态。
- 质量:物体所含物质的多少,是物体惯性大小的量度。
- 惯性:物体保持其运动状态不变的性质。
- 运动:物体位置随时间的变化。
- 静止:物体相对于参照系位置不发生改变的状态。
2. 牛顿运动定律- 第一定律(惯性定律):物体在没有外力作用下,将保持静止或匀速直线运动。
- 第二定律(加速度定律):物体的加速度与作用力成正比,与物体质量成反比,方向与作用力方向相同。
- 第三定律(作用与反作用定律):对于任何两个相互作用的物体,它们之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。
3. 功和能- 功:力在物体上做功,等于力与位移的乘积,是能量转化的量度。
- 动能:物体由于运动而具有的能量,与物体质量和速度的平方成正比。
- 势能:物体由于位置而具有的能量,与物体位置有关。
- 机械能守恒定律:在没有非保守力做功的情况下,系统的机械能(动能加势能)保持不变。
4. 动量和角动量- 动量:物体运动状态的量度,等于物体质量与速度的乘积。
- 角动量:物体绕某一点旋转运动状态的量度,等于物体质量、速度与该点到物体距离的乘积。
- 动量守恒定律:在没有外力作用的系统中,系统总动量保持不变。
- 角动量守恒定律:在没有外力矩作用的系统中,系统总角动量保持不变。
5. 刚体运动- 平动:刚体上所有点的运动状态相同,即刚体整体移动。
- 转动:刚体绕某一点或某一轴的旋转运动。
- 刚体的转动惯量:衡量刚体对转动的抵抗程度,与刚体的质量分布和旋转轴的位置有关。
6. 振动和波动- 简谐振动:物体在回复力作用下进行的周期性振动,其运动方程为正弦或余弦函数。
- 阻尼振动:在阻尼力作用下的振动,振幅随时间逐渐减小。
- 波动:能量在介质中的传播,包括横波和纵波。
7. 分析力学- 拉格朗日力学:通过拉格朗日量(动能减势能)来描述物体的运动。
理论力学快速知识点总结
理论力学快速知识点总结一、牛顿运动定律牛顿三定律是经典力学的基石,它包括三个定律:1. 牛顿第一定律:当物体处于静止或匀速直线运动时,它会保持这种状态,除非受到外力的作用。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,且与物体的质量成反比。
它的数学表达式为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。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力都是相等的,方向相反。
二、运动的描述在力学中,需要描述物体的运动状态。
常用的描述方法包括:1. 位移和速度:位移是指物体从一个位置到另一个位置的变化,速度是位移随时间的变化率。
速度的数学定义为v=Δx/Δt,其中Δx表示位移的变化量,Δt表示时间的变化量。
2. 加速度:加速度是速度随时间的变化率。
加速度的数学定义为a=Δv/Δt,其中Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
3. 动量:动量是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度有关。
动量的数学定义为p=mv,其中p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
三、牛顿运动定律的应用牛顿运动定律是力学中最基本的规律,它可以应用于各种不同的情况,包括:1. 自由落体运动:自由落体是指物体只受重力作用,不受其他力的影响。
根据牛顿第二定律,自由落体的加速度为g≈9.8m/s^2。
2. 斜抛运动:斜抛运动是指物体同时具有水平和竖直方向的运动。
根据牛顿第二定律,斜抛运动可以分解为水平和竖直方向的分量运动。
3. 圆周运动:圆周运动是指物体沿着圆形轨道运动。
根据牛顿第二定律,圆周运动的向心力由向心加速度和物体质量决定。
四、能量和动量守恒定律能量和动量是物体运动的重要物理量,它们遵循守恒定律。
1. 能量守恒定律:能量守恒定律表明,在一个封闭系统中,能量的总量是不变的。
这意味着能量可以在不同形式之间转化,但总量保持不变。
2. 动量守恒定律:动量守恒定律表明,在一个封闭系统中,动量的总量是不变的。
(完整版)理论力学复习总结(知识点)
第一篇静力学第1 章静力学公理与物体的受力分析1.1 静力学公理公理 1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
F=-F’工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。
公理 2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。
推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
公理 3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。
推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
公理4作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。
公理5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。
对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。
1.2 约束及其约束力1.柔性体约束2.光滑接触面约束3.光滑铰链约束第2章平面汇交力系与平面力偶系1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即FR=F1+F2+…..+Fn=∑F2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。
3.力对刚体的作用效应分为移动和转动。
力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。
(Mo(F)=±Fh)4.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所组成的力系称为力偶,记为(F,F’)。
理论力学教程知识点总结
理论力学教程知识点总结一、基本概念1.1 质点:质点是理论力学研究的对象之一,它是一个没有体积的点,只有质量和位置。
在质点运动的研究中,忽略了质点的大小和形状,只关心质点的位置和速度。
1.2 力:力是导致物体产生运动、变形或改变物体的运动状态的原因。
在理论力学中,力是一个基本概念,是对物体产生影响的原因。
根据牛顿第二定律,力是导致物体加速度改变的原因,与物体质量和加速度成正比。
1.3 运动:运动是物体在空间中位置随时间变化的过程。
物体的运动可以是直线运动、曲线运动或者是平面运动等。
在理论力学中,研究物体的运动规律和运动状态的改变。
1.4 动力学:动力学是研究物体运动规律的科学,包括物体的运动状态、位置、速度、加速度等方面的研究。
动力学是理论力学的核心内容之一,是理解物体运动规律和力的作用关系的基础。
1.5 动力学方程:动力学方程是描述物体运动规律的方程,根据牛顿第二定律,动力学方程描述了物体的运动状态和受到的力之间的关系。
动力学方程包括牛顿第二定律 F=ma,它表示物体受到的外力等于质量与加速度的乘积。
二、运动方程2.1 牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出物体在不受外力作用时,会保持静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第一定律是动力学方程的基础,它表明物体的运动状态需要受到外力的作用才会发生改变。
2.2 牛顿第二定律:牛顿第二定律是理论力学的基本定律之一,它描述了物体受到外力作用时的运动规律。
根据这个定律,物体受到的外力等于质量与加速度的乘积,即F=ma。
物体的质量越大,相同的力引起的加速度越小;物体的质量越小,相同的力引起的加速度越大。
2.3 牛顿第三定律:牛顿第三定律也称为作用与反作用定律,它指出作用在物体上的力总有一个与之相等的反作用力。
即使两个物体之间产生相互作用的力,这两个力的大小相等,方向相反。
牛顿第三定律描述了物体之间力的作用关系,是理论力学中一个重要的定律。
2.4 弹簧力:弹簧力是一种常见的力,当物体受到弹簧的拉伸或压缩时,会产生弹簧力。
期末理论力学知识点总结
期末理论力学知识点总结一、点、质点、物体1、点、质点、物体是力学研究的基本对象。
不考虑物体的大小,可以看作质点。
2、质点是没有大小但具有一定质量的点,用于研究物体的运动和受力情况。
3、物体具有一定形状和大小,通常采用刚体模型研究物体的运动和受力情况。
二、参考系及基本运动1、参考系是对物体的运动进行观察的坐标系统。
常用的参考系有惯性参考系和非惯性参考系。
2、基本运动包括平动和转动。
平动是指物体沿直线运动,转动是指物体旋转运动。
三、位置、位移、速度、加速度1、位置是物体在运动轨迹上的坐标,通常用矢量表示。
2、位移是物体由一个位置移动到另一个位置的矢量差。
3、速度是单位时间内位移的矢量比值,是描述物体运动快慢和方向的物理量。
4、加速度是单位时间内速度变化的矢量比值,是描述物体运动加速或减速的物理量。
四、牛顿运动定律1、牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,受力为零或合外力为零。
2、牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
3、牛顿第三定律:任何两个物体相互作用,彼此之间的力的大小相等,方向相反。
五、工作、功、能1、工作是力对物体作用时产生的效果。
功是力对物体作用时所做的功。
2、功是标量,是描述物体受力情况时的一种物理量。
3、势能是物体由于位置关系而具有的能量。
机械能是动能和势能的总和。
六、动量、冲量1、动量是物体运动状态的一种物理量,是物体质量和速度的乘积。
2、冲量是由力对物体作用的时间和力的大小决定的物理量。
七、角动量、矩、力矩1、角动量是描述物体旋转运动状态的物理量,是转动惯量和角速度的乘积。
2、矩是矢量的积,是力矩和时间的乘积。
3、力矩是力和力臂的乘积,是描述物体转动的物理量。
八、简谐振动1、简谐振动是指物体以最小摩擦情况下,在恢复力的作用下沿平衡位置来回振动的运动。
2、简谐振动的特点是周期性、正弦曲线和有固有频率。
以上是期末理论力学知识点总结,该总结涵盖了力学的基本概念、运动定律、能量、冲量、角动量和简谐振动等内容。
理论力学复习总结(知识点)
第一篇静力学第1 章静力学公理与物体的受力分析1.1 静力学公理公理1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。
F=-F’工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。
公理2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。
推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
公理3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。
推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。
公理5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。
对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。
1.2 约束及其约束力1.柔性体约束2.光滑接触面约束3.光滑铰链约束第2章平面汇交力系与平面力偶系1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即F R=F1+F2+…..+Fn=∑F2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。
3.力对刚体的作用效应分为移动和转动。
力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。
(Mo(F)=±Fh)4.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所组成的力系称为力偶,记为(F,F’)。
理论力学总结知识点
理论力学总结知识点1. 牛顿力学牛顿力学是经典力学的基础,主要包括牛顿三定律、万有引力定律和动量定理等内容。
牛顿三定律是牛顿力学的基本定律,它分别描述了物体的运动状态、受力作用和反作用的关系。
动量定理则是描述了力对物体运动状态的影响,通过动量定理可以得到物体的运动规律。
而万有引力定律则描述了质点之间的引力作用,是描述天体运动和行星运动的基础。
2. 哈密顿力学哈密顿力学是经典力学的一种形式,它以哈密顿量为基础,通过哈密顿正则方程描述物体的运动规律。
哈密顿量是描述系统动能和势能的函数,通过对哈密顿量的推导和求解可以得到系统的运动规律。
哈密顿正则方程则是描述了对应于哈密顿量的广义动量和广义坐标的变化规律,通过它可以得到物体的运动轨迹。
3. 拉格朗日力学拉格朗日力学是经典力学的另一种形式,它以拉格朗日函数为基础,描述了物体在一定势场中的运动规律。
拉格朗日函数是描述系统动能和势能的函数,通过对拉格朗日函数的求导和求解可以得到系统的运动规律。
拉格朗日方程则是描述了对应于拉格朗日函数的广义坐标和时间的变化规律,通过它可以得到物体的运动轨迹。
4. 动力学动力学是研究物体在受力作用下的运动规律的一门学科,它主要包括质点动力学、刚体动力学和连续体动力学等内容。
质点动力学是研究质点在受力作用下的运动规律,通过牛顿三定律和动量定理可以得到质点的运动规律。
刚体动力学则是研究刚体在受力作用下的运动规律,它包括刚体的平动和转动运动规律。
而连续体动力学是研究连续体在受力作用下的变形和运动规律,它是弹性力学和流体力学的基础。
5. 卡诺周期卡诺周期是描述热力学循环过程的一个理论模型,它包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个基本过程。
在卡诺周期中,工质从高温热源吸热,然后做功,再放热到低温热源,最后再做功回到原始状态。
卡诺周期是理想热机的工作过程,它具有最高的热效率,是实际热机效率的理论上界。
总之,理论力学是研究物体在受力作用下的运动规律的一门基础学科,它包括牛顿力学、哈密顿力学和拉格朗日力学等内容。
理论力学重点总结
第一章:静力学的基本公理与物体的受力分析1.刚体:即在任何情况下永远不变形的物体。
这一特征表现为刚体内任意两点的距离永远保持不变。
2.质点:指具有一定质量而其形状与大小可以忽略不计的物体。
3.静力学——研究物体在力系作用下平衡的规律。
4.理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
包括静力学,运动学,动力学。
5. 物体在空间的位置随时间的改变,称为机械运动。
6. 运动学——从几何角度研究物体的运动。
(如轨迹、速度、加速度等,不涉及作用于物体上的力)7. 动力学——研究受力物体的运动与作用力之间的关系。
8. 力的平行四边形法则----作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,或者说,合力矢等于这两个力矢的几何和。
9. 公理2——二力平衡条件:作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等,方向相反,且在同一直线上。
只适用于刚体,同一刚体对变形体是必要条件,并非充分条件。
例:链条或绳索,受拉平衡,受压不平衡。
10. 公理3——加减平衡力系公理:在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。
11. 推理1——力的可传性:作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。
12. 刚体上的力的三要素是:力的大小,方向和作用线。
13. 推理2——三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中于两个力的作用线汇交于一点,则三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
14. 公理4——作用和反作用定律:作用力和反作用力总是同时存在,两力的大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个相互作用的物体上。
15. 公理5——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。
变形体平衡时,一定满足刚体平衡的条件注:①二力平衡条件中的两个力作用在同一物体上;作用力和反作用力分别作用在两个物体上。
理论力学(知识点概括)
第一章静力学公理和物体的受力分析静力学的基本概念、公理及物体的受力分析是研究静力学的基础。
本章将介绍刚体与力的概念及静力学公理,并阐述工程中常见的约束和约束反力的分析。
最后介绍物体的受力分析及受力图,它是解决力学问题的重要环节。
§1-1 刚体和力的概念1.刚体的概念所谓刚体是指这样的物体,在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
这是一个理想化的力学模型。
实际物体在力的作用下,都会产生程度不同的变形。
但是,这些微小的变形,对研究物体的平衡问题不起主要作用,可以略去不计,这样可使问题的研究大为简化。
但是不应该把刚体的概念绝对化。
例如,在研究飞机的平衡问题或飞行规律时,我们可以把飞机看作刚体;可是在研究飞机的颤振问题时,机翼等的变形虽然非常微小,但必须把飞机看作弹性体。
还有,在计算某些工程结构时,如果不考虑它们的变形,而仍使用刚体的概念,则问题将成为不可解的。
理论力学中,静力学研究的物体只限于刚体,故又称刚体静力学,它是研究变形体力学的基础。
2.力的概念力的概念是从劳动中产生的。
人们在生活和生产中,由于肌肉紧张收缩的感觉,逐渐产生了对力的感性认识。
随着生产的发展,又逐渐认识到:物体的机械运动状态的改变(包括变形),都是由于其它物体对该物体施加力的结果。
这样,逐步由感性到理性,建立了抽象的力的概念。
力是物体间相互的机械作用,这种作用使物体的机械运动状态发生变化。
物体之间的机械作用,大致可分为两类,一类是接触作用,例如:机车牵引车厢的拉力,物体之间的挤压力等。
另一类是"场"对物体的作用,例如:地球引力场对物体的引力,电场对电荷的引力或斥力等。
尽管各种物体间相互作用力的来源和性质不同,但在力学中将撇开力的物理本质,只研究各种力的共同表现,即力对物体产生的效应。
力对物体产生的效应一般可分为两个方面:一是物体运动状态的改变,另一个是物体形状的改变。
通常把前者称为力的运动效应,后者称为力的变形效应。
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结理论力学是一门研究物体机械运动一般规律的学科,它是许多工程技术领域的基础。
以下是对理论力学一些重要知识点的总结。
一、静力学静力学主要研究物体在力系作用下的平衡问题。
1、力的基本概念力是物体之间的相互作用,具有大小、方向和作用点三个要素。
力的表示方法包括矢量表示和解析表示。
2、约束与约束力约束是限制物体运动的条件,约束力则是约束对物体的作用力。
常见的约束类型有柔索约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束等,每种约束对应的约束力具有特定的方向和特点。
3、受力分析对物体进行受力分析是解决静力学问题的关键步骤。
要明确研究对象,画出其隔离体,逐个分析作用在物体上的力,包括主动力和约束力,并画出受力图。
4、力系的简化力系可以通过平移和合成等方法进行简化,得到一个合力或合力偶。
力的平移定理指出,力可以平移到另一点,但必须附加一个力偶。
5、平面力系的平衡方程平面任意力系的平衡方程有三个:∑Fx = 0,∑Fy = 0,∑Mo(F) =0。
对于平面汇交力系和平面力偶系,平衡方程分别有所简化。
6、空间力系的平衡方程空间力系的平衡方程数量增多,需要考虑三个方向的力平衡和三个方向的力矩平衡。
二、运动学运动学研究物体的运动而不考虑引起运动的力。
1、点的运动学描述点的运动可以使用矢量法、直角坐标法和自然法。
在自然法中,引入了弧坐标、切向加速度和法向加速度的概念。
2、刚体的基本运动刚体的基本运动包括平动和定轴转动。
平动时,刚体上各点的运动轨迹相同、速度和加速度相同;定轴转动时,刚体上各点的角速度和角加速度相同。
3、点的合成运动点的合成运动是指一个动点相对于两个不同参考系的运动。
通过选取合适的动点、动系和定系,运用速度合成定理和加速度合成定理来求解问题。
4、刚体的平面运动刚体平面运动可以分解为随基点的平动和绕基点的转动。
平面运动刚体上各点的速度可以用基点法、速度投影定理和瞬心法求解,加速度则可以用基点法求解。
三、动力学动力学研究物体的运动与作用力之间的关系。
《理论力学》知识点复习总结
《理论力学》知识点复习总结1.物体的力学性质:力、质量、惯性、受力分析方法等。
-力是物体之间相互作用的结果,具有大小和方向。
-质量是物体所固有的特性,是描述物体所具有惯性的物理量。
-惯性是物体保持运动状态的性质。
-受力分析方法包括自由体图、受力分解和力的合成等。
2.静力学:物体在平衡状态下的力学性质。
-质点和刚体的平衡条件:质点处于平衡状态的条件是合外力为零;刚体处于平衡状态的条件包括合外力为零和合力矩为零。
-平衡条件的应用:包括静力平衡、摩擦力和弹簧力的分析。
3.动力学:物体在运动状态下的力学性质。
- 牛顿第二定律:力的大小与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。
F=ma。
-牛顿第三定律:相互作用的两个物体对彼此施加的力大小相等、方向相反且作用线共面。
-看似相矛盾的运动:如撞击问题、弹性碰撞和非弹性碰撞等。
-应用:包括运动学方程、加速度分析和力学功与功率。
4.系统动力学:多个物体组成的力学系统的运动性质。
-质心和运动质量:质心是体系质点整体运动的简化描述,质点与质心之间的相对运动。
-惯性张量:描述刚体旋转运动的物理量,与刚体的形状和质量分布有关。
- 牛顿第二运动定理的推广:F=ma,扩展到系统的质心运动和转动运动。
-平面运动:考虑力矩与角动量的关系,通过角动量守恒定律解决问题。
-空间运动:考虑转动动力学和刚体旋转平衡。
5.两体问题:描述两个物体之间的相互作用。
-地球质点模型:解析化描述地球和物体之间的万有引力相互作用。
-地球表面近似:解析化描述地球表面物体之间的重力相互作用。
-行星运动:描述行星围绕太阳轨道运动和轨道素描和轨道周期的计算。
-卫星运动:描述人造卫星的轨道运动和发射速度的计算。
以上是对《理论力学》知识点的复习总结,需要注意的是理论力学是一个复杂的学科,其中涉及了静力学、动力学和系统动力学等多个方面的知识,所以复习时需要对每个知识点进行深入理解和掌握,并进行相关的计算和应用。
通过理论力学的学习,可以更好地理解和应用力学原理,提高分析和解决实际问题的能力。
理论力学考研知识点总结
理论力学考研知识点总结一、牛顿力学牛顿力学是理论力学的基础,它建立在牛顿三大定律的基础上,描述了物体在外力作用下的运动规律。
牛顿三大定律分别是惯性定律(一物体在无外力作用下将保持原来的状态,即保持静止或匀速直线运动),动量定量(物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比),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)。
二、运动学运动学是描述物体运动状态的学科,它研究物体在外力作用下的位置、速度和加速度等运动参数。
在考研中,学生需要掌握运动学中一些重要的知识点,比如匀速直线运动、变速直线运动、曲线运动等。
此外,学生还需要了解如何使用牛顿定律来分析物体的运动规律,并能够应用微积分知识解决一些运动学问题。
三、静力学静力学是研究物体受力平衡条件的学科,它涵盖了重力、摩擦力、弹簧力等概念。
在静力学中,学生需要理解物体受力平衡的条件,掌握如何应用受力平衡条件解决一些典型问题。
另外,学生还需要了解一些典型的力的合成与分解问题,以及如何应用牛顿第二定律解决物体的平衡问题。
四、动力学动力学是研究物体在受到外力作用下的运动规律的学科,它包括了牛顿定律的应用、力的功与能、动能定理、动量守恒定律等内容。
在动力学中,学生需要掌握如何利用牛顿定律解决物体的动力学问题,理解力的功与能的关系,以及如何应用动能定理和动量守恒定律解决一些物体的动力学问题。
五、刚体静力学刚体静力学是研究刚体受力平衡条件的学科,它涵盖了如何应用力矩的概念解决刚体平衡问题、刚体平衡条件、刚体的摩擦力等内容。
学生在学习刚体静力学时,需要掌握如何利用力矩的概念解决刚体平衡问题,理解刚体受力平衡的条件,以及掌握如何考虑刚体的摩擦力对平衡条件的影响。
通过以上对理论力学的一些重要知识点进行总结,希望能够帮助考研学生更好地理解和掌握这一重要学科。
理论力学是物理学的基础学科,它涵盖了许多重要的知识点,对于考研学生来说,理解这些知识点是非常重要的。
理论力学知识点总结联系
理论力学知识点总结联系一、牛顿运动定律1.牛顿第一定律:一个静止的物体如果不受力的作用,将永远保持静止;一个匀速直线运动的物体如果不受力的作用,将永远保持匀速运动。
牛顿第一定律是描述惯性的物理定律。
它告诉我们,如果物体不受外力作用,它将永远保持原来的状态,包括静止和匀速直线运动状态。
这意味着,物体本身具有一种保持状态的倾向,这种倾向就是物体的惯性。
牛顿第一定律为我们分析物体运动提供了重要的参考。
2.牛顿第二定律:物体受到的作用力等于其质量乘以加速度。
牛顿第二定律是最著名的力学定律之一,它描述了物体所受力和物体的加速度之间的关系。
表达式为F=ma,其中F为受到的作用力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
牛顿第二定律告诉我们,作用力越大,加速度越大;质量越大,同样的力的作用下加速度越小。
这一定律为我们提供了分析物体受力和加速度的重要工具。
3.牛顿第三定律:相互作用的两个物体对彼此的作用力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律描述了物体间相互作用的性质。
它告诉我们,相互作用的两个物体对彼此的作用力大小相等、方向相反。
这一定律为我们提供了理解物体相互作用的重要原则。
二、动量定理和动能定理1.动量定理:物体的动量变化率等于它所受到的外力。
动量定理描述了物体的动量随时间的变化规律。
它告诉我们,物体的动量变化率等于它所受到的外力。
表达式为F=dp/dt,其中F为外力,p为物体的动量,t为时间。
动量定理为我们提供了一种描述物体受力和动量变化的重要方法。
2.动能定理:物体的动能变化率等于它所受到的外力与物体的速度之积。
动能定理描述了物体的动能随时间的变化规律。
它告诉我们,物体的动能变化率等于它所受到的外力与物体的速度之积。
表达式为Fv=d(1/2 mv^2)/dt,其中F为外力,v为物体的速度,m为物体的质量。
动能定理为我们提供了一种描述物体受力和动能变化的重要方法。
三、角动量定理和万有引力定律1.角动量定理:物体的角动量变化率等于外力对物体的力矩。
理论力学考试知识点总结
《理论力学》考试知识点静力学第一章静力学基础1、掌握平衡、刚体、力的概念以及等效力系和平衡力系,静力学公理。
2、掌握柔性体约束、光滑接触面约束、光滑铰链约束、固定端约束和球铰链的性质。
3、熟练掌握如何计算力的投影和平面力对点的矩,掌握空间力对点的矩和力对轴之矩的计算方法,以及力对轴的矩与对该轴上任一点的矩之间的关系。
4、对简单的物体系统,熟练掌握取分离体并画出受力图。
第二章力系的简化1、掌握力偶和力偶矩矢的概念以及力偶的性质。
2、掌握汇交力系、平行力系、力偶系的简化方法和简化结果。
3、熟练掌握如何计算主矢和主矩;掌握力的平移定理和空间一般力系和平面力系的简化方法和简化结果。
4、掌握合力投影定理和合力矩定理。
5、掌握计算平行力系中心的方法以及利用分割法和负面积法计算物体重心。
第三章力系的平衡条件1、了解运用空间力系(包括空间汇交力系、空间平行力系和空间力偶系)的平衡条件求解单个物体和简单物体系的平衡问题。
2、熟练掌握平面力系(包括平面汇交力系、平面平行力系和平面力偶系)的平衡条件及其平面力系平衡方程的各种形式;熟练掌握利用平面力系平衡条件求解单个物体和物体系的平衡问题。
3、了解静定和静不定问题的概念。
4、掌握平面静定桁架计算内力的节点法和截面法,掌握判断零力杆的方法。
第四章摩擦1、掌握运用平衡条件求解平面物体系的考虑滑动摩擦的平衡问题。
2、了解极限摩擦定律、滑动摩擦系数、摩擦角、自锁现象、摩阻的概念。
运动学第五章点的运动1、掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法和弧坐标法,能求点的运动方程。
2、熟练掌握如何计算点的速度、加速度及其有关问题。
第六章刚体的基本运动1、掌握刚体平动和定轴转动的特征;掌握刚体定轴转动的转动方程、角速度和角加速度;掌握定轴转动刚体角速度矢量和角加速度矢量的概念以及刚体内各点的速度和加速度的矢积表达式。
2、熟练掌握如何计算定轴转动刚体的角速度和角加速度、刚体内各点的速度和加速度。
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《理论力学》考试知识点
静力学
第一章静力学基础
1、掌握平衡、刚体、力的概念以及等效力系与平衡力系,静力学公理。
2、掌握柔性体约束、光滑接触面约束、光滑铰链约束、固定端约束与球铰链的性质。
3、熟练掌握如何计算力的投影与平面力对点的矩,掌握空间力对点的矩与力对轴之矩的计算方法,以及力对轴的矩与对该轴上任一点的矩之间的关系。
4、对简单的物体系统,熟练掌握取分离体并画出受力图。
第二章力系的简化
1、掌握力偶与力偶矩矢的概念以及力偶的性质。
2、掌握汇交力系、平行力系、力偶系的简化方法与简化结果。
3、熟练掌握如何计算主矢与主矩;掌握力的平移定理与空间一般力系与平面力系的简化方法与简化结果。
4、掌握合力投影定理与合力矩定理。
5、掌握计算平行力系中心的方法以及利用分割法与负面积法计算物体重心。
第三章力系的平衡条件
1、了解运用空间力系(包括空间汇交力系、空间平行力系与空间力偶系)的平衡条件求解单个物体与简单物体系的平衡问题。
2、熟练掌握平面力系(包括平面汇交力系、平面平行力系与平面力偶系)的平衡条件及其平面力系平衡方程的各种形式;熟练掌握利用平面力系平衡条件求解单个物体与物体系的平衡问题。
3、了解静定与静不定问题的概念。
4、掌握平面静定桁架计算内力的节点法与截面法,掌握判断零力杆的方法。
第四章摩擦
1、掌握运用平衡条件求解平面物体系的考虑滑动摩擦的平衡问题。
2、了解极限摩擦定律、滑动摩擦系数、摩擦角、自锁现象、摩阻的概念。
运动学
第五章点的运动
1、掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法与弧坐标法,能求点的运动方程。
2、熟练掌握如何计算点的速度、加速度及其有关问题。
第六章刚体的基本运动
1、掌握刚体平动与定轴转动的特征;掌握刚体定轴转动的转动方程、角速度与角加速度;掌握定轴转动刚体角速度矢量与角加速度矢量的概念以及刚体内各点的速度与加速度的矢积表达式。
2、熟练掌握如何计算定轴转动刚体的角速度与角加速度、刚体内各点的速度与加速度。
第七章点的复合运动
1、掌握运动合成与分解的基本概念与方法。
2、理解哥氏加速度的原理。
3、熟练掌握点的速度合成定理与牵连运动为平动时的加速度合成定理的应用。
4、掌握牵连运动为定轴转动时加速度合成定理与应用。
第八章刚体的平面运动
1、理解平面运动的特征、刚体平面运动的简化以及平面运动方程。
2、掌握用合成运动的方法分析平面运动。
3、熟练掌握计算平面图形内各点的速度的方法(基点法、速度投影法、瞬心法)及其计算加速度的方法(基点法)。
动力学
第十一章动量定理与动量矩定理
1、熟练掌握如何计算刚体的动量、动量矩与力的冲量。
2、掌握质点与质点系对固定点的动量矩定理、刚体定轴转动微分方程、相对于质心的动量矩定理、刚体平面运动微分方程、质点系的动量定理、质心运动定理、动量与动量矩守恒条件、质心运动守恒条件。
3、掌握利用相关定理求解质点与刚体的动力学有关问题。
第十二章动能定理
1、熟练掌握如何计算刚体的动能(平动、定轴转动与平面运动刚体的动能)、势能与力系的功(重力、弹性力的功、力偶的功)。
2、掌握动力学普遍定理及相应的守恒定理,能选择与综合应用这些定理求解刚体动力学问题。
第十三章达朗伯原理
1、掌握计算惯性力的方法。
2、熟练掌握刚体平动以及对称刚体作定轴转动与平面运动时惯性力系的简化结果。
3、熟练掌握利用达朗伯原理求解动力学问题。
第十四章虚位移原理
1、理解约束方程及其分类、自由度、广义坐标等基本概念。
2、熟练掌握应用虚位移原理简单物体系的平衡问题。
3、理解广义力的概念与广义坐标形式的虚位移原理
第十五章拉格朗日方程
1、了解动力学普遍方程与
2、理解第二类拉格朗日方程并学会初步应用。
第十六章碰撞
1、理解碰撞的概念,基本假设与分析的原理,了解碰撞时的动力学普遍定理。
2、了解分析简单碰撞问题的方法。
参考书目:《理论力学》,机械工业出版社,王月梅著。