静力学基本概念和基本公理

空间力系：所有力的作用线 不在同一平面内的力系。 空间汇交力系：作用线汇 交于一点的空间力系； 空间平行力系：作用线相 互平行的空间力系； 空间任意力系：作用线既 不汇交于一点，又不相互 平行的平面力系。
静力学的基本公理
• 静力学公理概括了力的各种性质，是静力分析的理 论基础。
• 公理1：二力平衡公理
–作用于刚体上的两个力，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、 作用线共线，作用于同一个物体上。
二力构件
• 二力平衡公理揭示了作用于物体上最简单的力系平衡时 所应满足的条件。 • 工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或 “二力体”。二力构件平衡时其所受的两个力必沿着两 个力作用点的连线，而且两力大小相等、方向相反。
பைடு நூலகம்
F1
F2
在进行构件受力分析时，能正确判断其是否为二 力构件，可使问题顺利解决。这点很重要！
F1
A
F1 B F2
C
D
F2
公理2 作用与反作用公理
两物体间相互作用的力，总是大小相等、方向 相反，沿同一直线，并分别作用于两个物体上。
在画物体受力图时要注意此公理的应用。
公理3：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力， 合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方 向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角 线确定。
二、物体的平衡:物体相对于地球保持静 止或做匀速直线运动的状态。对于本专 业来讲主要是指“物体相对于地球保持 静止”。 三、力系：同时作用在一个物体上的一 组力。 四、平衡力系：使物体处于平衡状态的 力系。（力系使物体平衡而需要满足的 条件称为力系平衡条件）。
力系的分类
平面力系：所有力的 作用线均在同一个平 面内的力系。 平面汇交力系：作 用线汇交于一点的 平面力系； 平面平行力系：作 用线相互平行的平 面力系； 平面任意力系：作 用线既不汇交于一 点，又不相互平行 的平面力系。
F3 F12
平衡时F3必与 F12 共线则三力必汇交O 点，且共面。
小节：
基本概念、基本公理
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静力学基本概念和基本公理
——力学基础
张振国
复习导入：
（一）力的概念 1、力：力是物体之间的相互作用。 2、力的作用效果 3、力的三要素： （二）常见力的类型和特点 按力的性质分： 1、重力：形成原因：作用点：大小：方向： 2、弹力：形成原因：作用点：大小：方向： 3、摩擦力 安培力、电场力、洛仑兹力 按力的作用效果分： 拉力、压力、支持力、动力、阻力、吸引力、向心力。 （三）物体的受力分析方法 1）明确研究对象：点；物体；物系。 2）按顺序找力：重力，接触力（弹力；摩擦力） 3）画出受力图，标上力的字母 4）逐一检查，防止多画和漏画
公理4 加减平衡力系原理
在已知力系中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 。 推论1 力的可传性原理
作用在刚体上的力，可沿其作用线移到刚 体内任意一点，而不改变该力对刚体的作 用效应。
推论 2 三力平衡汇交定理 作用于刚体上的三个力平衡，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，且第三个力的作用线 必通过此汇交点。
静力学的基本概念
一、刚体
刚体——在力的作用下，大小和形状都不变的 物体。 刚体是静力学中对物体进行分析所简化的 抽象化力学模型（变形很小可忽略不计 时）。 实践证明：将物体抽象为刚体可使力学分 析大大简化且结果足够精确，既是工程分 析允许的也是认识力学规律所必需的。但 刚体这一模型的使用是有条件和范围的， 即在静力学范围内构件可看作刚体。