哈工大理论力学知识点总复习72页PPT
哈工大理论力学全套ppt
观察和实验
分析、归纳和总结
抽象、推理和数学演绎
理论体系
力学模型
力学最基本规律 用于实际
刚体、质点、质点系、弹簧质点、弹性体等
理论力学
4
引言
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
力
系:是指作用在物体上的一群力。
平
衡:是指物体相对于惯性参考系(地面)
保持静止或作匀速直线运动的状态。
静力学主要研究:1、物体的受力分析; 2、力系的等效替换(简化); 3、力系的平衡条件及其应用。
理论力学
绪
论
理论力学
1
一、理论力学的研究对象和内容
理论力学:是研究物体机械运动一般规律的学科。
机械运动:是物体在空间的位置随时间的变化。
理论力学的内容:
静力学:研究物体在力系作用下的平衡规律,同时也研究 力的一般性质和力系的简化方法等。
运动学:研究物体运动的几何性质,而不研究引起物体运 动的原因。
绳子
F2
平衡
F1
不平衡
F2
F1
绳子
F2
不平衡
F1
对多刚体不成立
理论力学
11
③二力构件:只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。
F1 二力构件
F1 二力杆
F2 F2
公理3
注意:二力构件是不计自重的。
加减平衡力系原理
在已知的任意力系上加上或减去任意一个平衡力系, 并不改变原力系对刚体的作用。
理论力学
12
刚体、质点、质点系、弹簧质点、弹性体等
三、理论力学的研究方法
物体单位体积、单位面积、单位长度上所承受的载荷。
理论力学
29
(2)光滑圆柱铰链 约束特点:由两个各穿孔的构件及圆柱销钉组成。
本——哈工大版理论力学课件(全套)
解: T TA TAB
P
B
TA 3 Mv A 2 4
P为AB杆的瞬心 vA
PAw
C
vA
A
vA
wΑΒ lsin
JP 1 ml 2 3
TAB
2 JP wA2B
1 6si2n
mv 3
mvA2 AT
11 12
9M 4m 2 vA
z1 O
M
M2
mg z2
y
代入功的解析表达式得
z2
W 12 (mg)dz mg(z z z1
x
1 2)
质点系: W W imig(zi1 zi2) mg(zC1 zC2)
质点系重力的功,等于质点系的重量与其在始末位置重 心的高度差的乘积,而与各质点运动的路径无关。
h
4
理论力学
4
2、弹性力的功 弹簧原长l0,作用点的轨迹为图示曲线A1A2。在弹性极限内F k(r l0)r 0 k—弹簧的刚性系数,表示使弹簧发生单位变形时所需的力(N/m)。
F s
M1
s
2
单位:焦耳(J); 1J 1Nm
h
理论力学
F M2
2
2
2
二、变力的功 设质点M在变力F的作用下沿曲线运动,力F在微小弧
段上所作的功称为力的元功,记为dW,于是有
δW Fcos ds
ds M'
M2
力F在曲线路程M1M2中作功为
M
W
s
F cosds
0
自然法表示的 功的计算公式
dr F
等于零,但变形体内力功之和不为零。
ppt版本-哈工大版理论力学课件(全套)
理论力学课程的内容包括质点和刚体的运动、弹性力学、 流体力学、振动和波等,其体系由静力学、运动学和动力 学三个部分组成。
理论力学课程的内容非常广泛,主要包括质点和刚体的运 动、弹性力学、流体力学、振动和波等方面的知识。这些 内容在理论力学体系中占据着重要的地位,为后续的工程 技术和科学研究提供了重要的理论基础和应用方法。同时 ,理论力学体系由静力学、运动学和动力学三个部分组成 ,这三个部分相互联系、相互渗透,构成了完整的理论力 学体系。
详细描述
理论力学作为经典力学的一个重要分支,主要研究物体运动规律、力的作用机制以及它们之间的相互作用。通过 对质点和刚体的运动规律、力的合成与分解、动量守恒和能量守恒等基本原理的研究,理论力学为各种工程技术 和科学研究提供了重要的理论基础和应用方法。
理论力学课程的内容和体系
要点一
总结词
要点二
详细描述
置和速度。
刚体的转动
02
描述刚体绕固定点或轴线的旋转运动,通过角速度矢量和角加
速度矢量表示刚体的转动状态。
刚体的复合运动
03
描述刚体同时存在的平动和转动,通过平动和转动运动的合成
来描述。
刚体的动力学方程
牛顿第二定律
表述了物体运动与力的关系,即物体受到的合外力等 于其质量与加速度的乘积。
动量定理
表述了物体动量的变化率等于作用在物体上的力与时 间的乘积。
由于非惯性参考系中物体受到的力不是真实的外力,而是由于参考 系加速或旋转产生的惯性力。
非惯性参考系的应用
在研究地球上的物体运动时,常常需要用到非惯性参考系,例如研 究地球的自转和公转对物体运动的影响。
05
刚体的运动
01
描述刚体在空间中的位置和运动,通过平动矢量表示刚体的位
(完整版)哈工大版理论力学复习
第一章静力学的基本概念与公理一、重点及难点1.力的概念力是物体间的相互机械作用,其作用效果可使物体的运动状态发生改变和使物体产生变形。
前者称为力的运动效应或外效应,后者称为力的变形效应或内效应。
力对物体的作用效果,取决于三个要素:①力的大小:②力的方向;⑧力的作用点。
力是定位矢量。
2.刚体的概念所谓刚体,是指在力的作用下形状和大小都始终保持不变的物体;或者说,刚体内任意两点间的距离保持不变。
刚体是实际物体抽象化的一种力学模型。
3.平衡的概念在静力学中,平衡是指物体相对惯性坐标系(地球)处于静止或作匀速直线运动的状态。
它是机械运动的特殊情况。
4.静力学公理静力学公理概括了力的基本性质,是静力学的理论基础。
公理一(二力平衡原理):作用在刚体上的两个力,使刚体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等。
方向相反,作用在同一直线上。
公理二(加减平衡力系原理):可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力,而不改变原力系对刚体的作用效果。
推论(力在刚体广的可传性):作用在刚体上的力可沿其作用线在刚体内移动,而不改变它对该刚体的作用效果。
公理三(力的平行四边形法则):作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力,即合力。
合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。
即合力为原两力的矢量和。
推论(三力平衡汇交定理):作用于刚体上3个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于—点,则此3个力必在同一平面内,且第3个力的作用线通过汇交点。
公理四(作用和反作用定律)任何两个物体相互作用的力,总是大小相等,方向相反,沿同一直线,并分别作用在这两个物体上。
公理五(刚化原理):变形体在某一力系作用下处于平衡时,如将此变形体刚化为刚体,则平衡状态保持不变。
应当注意这些公理中有些是对刚体,而有些是对物体而言。
5.约束与约束反力限制物体运动的条件称为约束。
构成约束的物体称为约束体,也称为约束。
哈工大第七版理论力学课件PPT课件
公理1 公理2 公理3 公理4
力的平行四边形法则 二力平衡公理 加减平衡力系原理 作用力和反作用力定律
公理5 刚化原理
11
第11页/共75页
公理1 力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力可合成一个合力,此合力也作用于该点,合力 的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。
第18页/共75页
FR
18
公理4 作用力和反作用力定律
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。
[例] 吊灯
[例] 重物
第19页/共75页
FN FN'
19
§1-2 约束与约束力
一、概念 自由体:位移不受限制的物体叫自由体。如人造卫星。
6 、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致,相 互协调,不能相互矛盾。 对于某一处的约束反力的方向一旦设定,在整体、局部或单个物体的受力 图上要与之保持一致。
7 、正确判断二力构件。
44
第44页/共75页
[ 例 5 ]画出下列各构件的受力图和整体的受力图 FD
F FAx
FD
F
FBy
FBx
4、受力图上不能再带约束。 即受力图一定要画在分离体上。
42
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5、受力图上只画外力,不画内力。 一个力,属于外力还是内力,因研究对象的不同,有可能不同。当物体 系统拆开来分析时,原系统的部分内力,就成为新研究对象的外力。
[整体]
A
错误的画法:
F
H D
B
E C
FB
FC
43
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非自由体:位移受限制的物体叫非自由体。如火车、电灯 约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
哈工大理论力学知识点总复习公开课获奖课件
解法之二:动能法
有关功
1、重力功、弹力功 2、力偶功计算措施 3、在固定表面只滚不滑 (接触点为瞬心)摩擦力不做功
第52页
解:1、选整个系统为研究对象,受力分析如图
2、主动力所作功计算以下:
W M m2g sin s
ω1
FOy
3、质点系动能计算以下:
ω2
C
FN
m2g
Fs
D
θ
O
M
m1g
3m M O B
Aθ
FR' y Fy P1
主矢FR/大小:
P2 F2
FR'
sin 670 .1kN
Fx 2 Fy 2
O F5R.7m
709.4kN
x
主矢FR/方向余弦:
cos FR' , i
Fx FR'
0.3283
(故主矢与x轴夹角为-70.84o。)
力系对点O主矩为:
ma mg FT
αA r
A
运动学关系
a r A r B
r B αB
解得
a4g
5
第50页
作业题
10-3(质心坐标守恒),10-7(质心运动定理), 11-2(求动量矩),11-3(动量矩守恒) 11-5(定轴转动),11-18(定轴转动,初状态), 11-11 (平面运动轮) 11-15(平面运动杆) 11-27(平面运动杆,初状态,未知轨迹) 11-23(绳轮连接,摩擦处理) 11-12,11-30(动量法多刚体)
vBA
第31页
关键知识点:在固定表面纯滚动,绳轮链接问题
A
A
C
在固定表面纯滚动
与固定绳连接
《哈工大理论力学》课件
总结词
动量守恒定律在物理学、工程学和天文 学等领域有着广泛的应用。
VS
详细描述
在碰撞、火箭推进、行星运动、相对论等 领域中,动量守恒定律都起着重要的作用 。通过应用动量守恒定律,可以预测系统 的运动状态和变化趋势,为实际应用提供 重要的理论支持。
04
角动量与角动量守恒定律
角动量的定义与计算
角动量的定义
体育竞技
在花样滑冰、冰球等体育项目 中,运动员通过改变身体姿态 来调整角动量,以完成各种高
难度动作。
05
万有引力定律
万有引力定律的表述
总结词
万有引力定律是描述两个质点之间由于它们 的质量而相互吸引的力的大小和方向的定律 。
详细描述
万有引力定律由艾萨克·牛顿提出,表述为 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸 引,该力的大小与它们质量的乘积成正比,
02
牛顿运动定律
牛顿运动定律的表述
第一定律(惯性定律)
除非受到外力作用,否则保持静止或匀速直线运动 的状态不变。
第二定律(动量定律)
物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反 比。
第三定律(作用与反作用定律)
对于任何作用力,都存在一个大小相等、方向相反 的反作用力。
牛顿运动定律的应用
动力学问题
弹性力学的应用实例
总结词:实际应用
详细描述:弹性力学在工程领域有广 泛的应用,如桥梁、建筑、机械和航 空航天等。应用实例包括梁的弯曲、 柱的拉伸和压缩、壳体的变形等。
THANKS
感谢观看
提供理论基础和解决方案。
理论力学的发展历程
总结词
理论力学的发展经历了古典力学和相对论力学两个阶段,相对论力学对于高速运动和强引力场的研究具有重要意 义。
理论力学哈工大第六版 ppt课件
F3
sin
45
F4
sin
45
112.3N
FR
F2 Rx
F2 Ry
171.3N
cosθ FRx 0.7548 F
R
F cos β Ry 0.6556
F R
θ 40.99, β 49.01ppt课件
57
例2-4
已知: F 1400N, θ 20, r 60mm
求: MO (F )
用几何法,画封闭力三角形.
按比例量得
FC 28.3kN, FA 22.4kN
ppt课件
56
例2-3
已知:图示平面共点力系; 求:此力系的合力. 解:用解析法
FRx
F ix
F1
cos 30
F2
cos 60
F3
cos
45
F4
cos
45
129.3N
FRy
F iy
F1
sin
30
F2
sin
60
力杆,其受力图如图(b)
ppt课件
20
取 AB梁,其受力图如图 (c)
CD杆的受力图能否画
为图(d)所示?
若这样画,梁 A的B 受力图 又如何改动?
ppt课件
21
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦,
画出左、右拱 AB,C的B受力图与
系统整体受力图.
解:
右拱 C为B二力构件,其受力图
如图(b)所示
ppt课件
力偶矩
M F d 2ABC
ppt课件
42
二. 力偶与力偶矩的性质 1.力偶在任意坐标轴上的投影等于零.
ppt课件
43
哈工大理论力学PPT课件
感谢您的观看。
第52页/共52页
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3 、光滑铰链约束(径向轴承、圆柱铰链、固 定铰链支座等)
(1) 径向轴承(向心轴承)
约束特点: 轴在轴承孔内,轴为非自由体、 轴承孔为约束.
约束力: 当不计摩擦时,轴与孔在接触处为 光滑接触约束——法向约束力.约束力作用在接 触处,沿径向指向轴心.
第30页/共52页
当外界载荷不同时,接触点会变,则约束力的 大小与方向均有改变.
, 的受
CD AB
解:
取 杆,其为二力构件,简称二力杆,其
受力C图D如图(b)
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取 A梁B,其受力图如图 (c)
CD 杆的受力图能否画
为图(d)所示?
若这样画,梁 的A受B力图又如何
改动?
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例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦,画出左、
右拱 图.
的受力图A与B,系C统B 整体受力
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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。
柔性体(受拉力平衡) 反之不一定成立.
刚化为刚体(仍平衡)
刚体(受压平衡)
柔性体(受压不能平衡)
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思考
只适用于刚体的公理有哪些? 二力平衡条件和加减平衡力系公理
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光滑支承接触对非自由体的约束力,作用 在接触处;方向沿接触处的公法 线并指向受力 物体,故称为法向约束力,用 FN 表示.
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2 、由柔软的绳索、胶带或链条等构成的约束
柔索只能受拉力,又称张力.用
FT
表示.
哈工大理论力学知识点总复习
波的散射与衍射
散射现象、衍射现象等概念及其描述方法。
波动与物质的相互作用
波动与物质相互作用的机制、影响等概念及 其描述方法。
05
材料力学
材料力学基础
材料力学概述
材料力学是研究材料在力作用 下的行为和性能的科学,主要 关注材料的强度、刚度和稳定 性。
材料分类与特性
根据材料的性质,可分为金属 、非金属、复合材料等,每种 材料具有不同的力学性能。
哈工大理论力学知识点总复习
目
CONTENCT
录
• 静力学 • 运动学 • 动力学 • 振动与波动 • 材料力学
01
静力学
静力学基础
总结词
理解力的概念、单位和性质,包括力的合成与分解、力的矩等。
详细描述
掌握力的定义、分类和表示方法,理解力的合成与分解的平行四 边形法则和三角形法则,理解力矩的概念、单位和性质,包括力 矩的合成与分解、力矩的平衡等。
静力学基础
总结词
理解平衡状态的概念和条件,掌握平衡方程的建立与求解。
详细描述
理解平衡状态的概念和条件,掌握平面力系的平衡方程的建立与求解,包括力的平衡和力矩的平衡。
静力学基础
总结词
理解摩擦力的概念、性质和计算方法 ,掌握自锁现象及其应用。
详细描述
理解摩擦力的概念、性质和计算方法 ,包括静摩擦力和滑动摩擦力,掌握 自锁现象的概念和条件,了解自锁现 象在工程中的应用。
04
振动与波动
振动基础
01
02
03
04
简谐振动
振幅、频率、相尼系数、能量耗散等概念及 其描述方法。
受迫振动
共振现象、幅频特性等概念及 其描述方法。
振动合成与分解
哈工大理论力学知识点总复习
• 二力杆的判断
F
M
M
杆件上有力偶不是二力杆
7
F1
F2
F
含固定端杆件一般不是二力杆
8
a
B
DC
A 2a
2a
P
FD FA
3a
AD不是一根杆,不能把一根杆的一部分作为二力杆,该杆 实际上三点受力,不是二力杆
9
已知:F, a ,各杆重不计; 求:A、D、B 铰处约束反力。 解: 1、取整体,画受力图
Ve OM
牵连点的运动是以轴心为圆心的圆周运动,半径即 轴心和动点的连线
24
科氏加速度
ve
va
vr
aan
ac
aen
ar aet
ac 2vr
25
作业
7-6,7-7 7-19,7-21 7-10(变接触),7-20(变接触) 7-26(牵连速度、科氏加速度) 7-23(未知轨迹问题)7-17(难题)
11
独立知识点
• 力系简化(2-9) • 力对轴之矩(3-9) • 重心(3-25) • 摩擦(4-7)
12
力系简化
解:(1)先将力系向O点简化,
y3m C
求得主矢FR/和 主矩Mo
AC aBrcP1 3.9m P2
F2
FR ' x FxF 1F 2co s23.9k 2N 3m M O B
大家好
1
理论力学总复习
2
静力学
重点:平面力系
3
基本知识
受力分析 平衡方程
关键点
二力杆、固定端、力偶
注意首先观察几根杆,有没有二力杆
4
A
D
CP
B
45
本——哈工大版理论力学课件(2)
本—哈工大版理论力学课件(全套)(2)
课程介绍
理论力学的定义
了解力学的基本概念和原理,掌握其在物 理学中的重要性。
课程目标和重要性
明确学习该课程的目标,并理解学习理论 力学对未来职业发展的意义。
课程内容
1 牛顿力学
学习牛顿力学的基本原理和公式,并应用于实际问题的解决。
2 期末考试
进行全面的期末考试,考察学生对理论力学的掌握程度和解决问题的能力。
3 课程项目
进行课程项目,让学生运用所学知识解决实际问题,并展示创新能力。
学习建议
注重理论和实践
在学习过程中,注重理论的学习和实践的练习,相互促进,全面提升。
2 拉格朗日力学
探究拉格朗日力学的原理和运用,了解它在物理学中的重要性。
3 哈密顿力学
学习哈密顿力学的方法和概念,以及它在力学领域的应用。
教学方法
1
理论讲解
通过详细的课堂讲解,深入理解力学的核心概念和原理。
2
示例问题演示
通过实际问题的演示,帮助学生理解力学的应用和解决方法。
3
实践练习
通过实践练习,巩固所学的力学知识,并培养解决实际问题的能力。
学习资源
教材和课件
提供全套理论力学课件以及相关教材,方便学生学习和复习。
参考书籍和论文
推荐一些优秀的参考书籍和论文,帮助学生深入理解力学的相关概念和研究。
在线学习平台
提供在线学习平台,包括视频教程和练习题,方便学生自主学习和巩固知识。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ核方式
1 作业和实验
通过作业和实验,评估学生对力学概念和原理的理解和应用。
理论力学期末总结 ppt课件
OA=a,若忽略摩擦和物体的自重,求: 冲压力F的大小。
解:(1)轮O为研究对象,
F‘A
连杆和轮受力如图所
示,列平衡方程
及整个系统的受力图;(2)画出
销钉B与滑轮Ⅰ一起的受力图;(3) 画出杆AB ,滑轮Ⅰ ,Ⅱ ,钢绳
和重物作为一个系统时的受力图。
D K
C
E
BⅠ Ⅱ G
ppt课件
19
三、受力分析
FByI
1、销钉B不与构件固结
FDB
D D
A
K
C
BⅠ
E
Ⅱ
FA
A
FCy
G
B FBx,A
FCx C
FBy,A
B
FBD
D K
FCx C FEy
4、合力矩定理:合力与分pp力t课对件 某点(轴)的力矩的关系。4
二、约束与约束反力
1、概念 自由体:位移不受限制的物体叫自由体。
非自由体:位移受限制的物体叫非自由体。
约束:对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。 (这里,约束是名词,而不是动词的约束。)
约束反力:约束给被约束物体的力叫约束反力。
FT2
是作用在接触点,方
PP
P
向沿绳索背离物体。
FT3
FT4
(2)光滑面约束:光滑接触面的约束 (光滑指摩擦不计)
约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力物体
P
P
FN
F ppt课件 N
FNA
FNB
6
二、约束与约束反力
(3)铰链约束
A
① 光滑铰链约束:
1)特点:限制两自由体的相对转动。
FAy
A
例5 作受力图。(不计摩擦) B