静力学(受力分析)

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静力学概念和物体受力分析

按效果分类
根据力的作用效果，力可分为拉力、压力、支持力、推力、阻力等。这种分类有助于理解力的作用和物体运动状态的改变。
力的表示
在物理学中，力用矢量表示，通常用实线箭头表示力的方向，箭头的长度代表力的大小。在分析物体受力时，需要明确各个力的方向和大小。
力的平衡状态
01
平衡状态定义
当物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为平衡状态。此时，物体所
是一个圆或椭圆。
刚体的加速度与力的关系
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。
加速度与力的关系
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，即力越大，加速度越大。
加速度与质量的关系
根据牛顿第二定律，物体的加速度与物体的质量成反比，即质量越大，加速度越小。
06
静力学应用实例
工程结构中的静力学分析
1 2 3
桥梁设计
静力学分析用于评估桥梁在不同负载条件下的稳定性、应力和变形，以确保桥梁的安全性和耐久性。
建筑结构
在建筑设计阶段，静力学分析用于确定建筑物的承重结构，以确保建筑物在各种负载条件下的稳定性。
机械零件
对于机械零件，如轴承、齿轮等，静力学分析用于研究其在静态负载下的性能和应力分布。
静力学是物理学和工程学中非常重要的基础学科之一。
静力学的基本假设
02
01
03
假设物体处于平衡状态，即物体在力的作用下不会发生运动。
假设物体之间的相互作用力是大小相等、方向相反的。
假设物体之间的相互作用力作用在相互作用的两个物体上。
静力学的重要性
静力学是物理学和工程学中非常重要的基础学科之一，它为解决实际问题提供了理论依据和方法。

理论力学1-静力学的基本概念和受力分析

Leabharlann 约束条件：平面受力分析的约束方程组
1 约束方程组
对于平面受力分析问题，受到各种约束条件影响的物体需要满足一组约束方程。
建立坐标系
1 惯性系
建立坐标系时，以固定于地面的参照物为基准。
2 非惯性系
当参考系在匀速直线运动或匀速转动时，坐标系需要相对于参考系建立。
牛顿第一定律：质点的平衡条件
1 平衡条件
质点处于平衡时，其合外力和合外力矩都为零。
牛顿第二定律：质点的运动规律
当合外力不为零时，牛顿第二定律描述了质点加速度与合外力的关系： $F_{\text{合}}=m \cdot a$。
理论力学1-静力学的基本概念和受力分析
本章将介绍静力学的基本概念和受力分析，包括静力学的定义与研究对象、建立坐标系、牛顿第一定律和第二定律、力的合成与分解、力的作用点、约束条件等。
静力学的定义与研究对象
1 定义
静力学是研究物体处于平衡状态时的力学性质和相互作用的学科。
2 研究对象
研究静止或匀速直线运动的物体，排除了动力学因素的影响。
等效力系统：力的合成与分解
1 合力
合力是多个力合成后的结果，可以用向量图形或数学方法计算。
2 分力
分力是力在坐标轴上的投影，可以将一个力分解成多个分力的合力。
力的作用点：单个力和力的矩
1 单个力
单个力作用于质点时，通过力的作用点可以确定力矢量及其性质。
2 力的矩
力在质点上产生的力矩是力与力臂的乘积，描述了力对物体的旋转效果。

理论力学—静力学的基本概念和受力分析

1.3.3 圆柱铰链和固定铰链支座
1.3.3 圆柱铰链和固定铰链支座
中间铰
FN
中间铰
FAy FAx
A
约束力过销中心，大小和方向不能确定，通常用垂直的两个分力表示。
固定铰链支座
固定铰链支座
FR
FAy
A
FAx
约束力过销中心，方向不能确定，通常用正交的两个分力表示。
1.3.4 滚动铰支座（辊轴支座）
1.3 约束和约束力物体的受力分析
自由体——位移不受限制的物体。
非自由体——位移受到限制而不能作任意运动的物体。
约束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
约束反力——约束作用于非自由体的力。 (简称：约束力或反力)
除约束力外，非自由体上所受到的所有促使物体运动或有运动趋势的力，称为主动力。
F1=F2
第一章静力学公理与受力分析
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的。 ②对变形体(或多体中)来说，上面的条件只是必要条件。
③二力杆：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力杆。
二力杆
第一章静力学公理与受力分析
公理3 加减平衡力系原理
在作用于刚体上的已知力系上，加上或去掉任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
1.3.4 滚动铰支座（辊轴支座）
或
FN
FN
1.3.5 球形铰支链
约束特点：构件可以绕球心任意转动，但构件与球心不能有任何移动。约束力：当忽略摩擦时，球与球座亦是光滑约束问题。约束力通过接触点，并指向球心，是一个不能预先确定的空间力。可用三个正交分力表示。
1.3.6 轴承约束 (1) 径向轴承 (向心轴承)
大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边

《工程力学》第一章静力学基础及物体受力分析

• 若两物体的接触面光滑，即摩擦对所研究的问题不起主要作用而可忽略不计时，接触面可视为“光滑”的。这种光滑接触面约束不能阻止被约束物体沿接触面切线方向的运动，而只能限制被约束物体沿接触面公法线方向的运动。因此，光滑接触面的约束反力只能是沿公法线而指向被约束物体。这类约束反力称为法向反力，常用字母N表示。
• 在工程实际中，为求未知约束反力，需依据已知力应用平衡条件求解。为此，首先要确定构件(物体)受有多少力的作用以及各作用力的作用位置和力的方向。这个确定分析过程称为物体的受力分析。
• 四、作用与反作用原理
• 任何二物体间相互作用的一对力总是等值、反向、共线的，并同时分别作用在这两个物体上。这两个力互为作用力和反作用力。这就是作用与反作用原理。
• 五、刚化原理 • 当变形体在已知力系作用下处于平衡时，
若把变形后的变形体刚化为刚体，则其平衡状态保持不变。这个结论称为刚化原理。
合力，其合力作用点在同一点上，合力的方向和大小由原两个力为邻边构成的平行四边形的对角线决定（图1-4）。这个性质称为力的平行四边形原理。其矢量式为
• 即合力矢R等于二分力F1和F2的矢量和。
图1-4
图1-5
• 推论：作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中二力作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三力的作用线必定通过汇交点。这个推论被称为三力平衡汇交定理。
• 力对物体作用的效应取决于力的三个要素：力的大小、方向和作用点。
• 力的作用点是指物体承受力的那个部位。两个物体间相互接触时总占有一定的面积，力总是分布于物体接触面上各点的。当接触面面积很小时，可近似将微小面积抽象为一个点，这个点称为力的作用点，该作用力称为集中力；反之，当接触面积不可忽略时，力在整个接触面上分布作用，此时的作用力称为分布力。分布力的大小用单位面积上的力的大小来度量，称为载荷集度，用 q(N/cm2)表示。

静力学受力分析

在结构分析中，需要综合考虑结构的几何特性、材料特性、外力作用等因素，采用适当的分析方法和计算模型，如有限元法、有限差分法等，对结构进行离散化处理，并求解离散化的方程，得到结构的响应。
压力容器设计
压力容器是工业生产中常见的设备之一，其设计需要满足强度、刚度和稳定性要求。静力学分析在压力容器设计中具有重要作用，通过受力分析可以确定压力容器的承载能力和稳定性，并优化容器的结构形式和尺寸。
实验法
通过实验测量物体的运动状态，判断物体是否处于平衡状态。
04
CATALOGUE
力的合成与分解
力矩的合成与分解
力矩的合成
力矩是力和力臂的乘积，力矩的合成遵循平行四边形法则。当有两个力同时作用于同一物体时，它们的力矩可以相加或相减，具体取决于力臂的方向。
力矩的分解
力矩的分解是将一个力矩分解为若干个分力矩的过程。分力矩的方向和大小由原力矩和分力矩的交点确定。
力向一点的平移
力的平移性质
一个力可以平移到物体上的任意一点，而不改变它对物体的作用效果。力的平移性质是静力学中一个重要的基本概念。
平移定理
平移定理指出，一个力可以平移到物体上的任意一点，同时产生一个与原力等值反向的附加力。附加力的方向和大小由平移点确定。
力的分解与合成法则
力的分解
力的分解是将一个力分解为若干个分力的过程。分力的方向和大小由原力和分力的交点确定。力的分解是静力学中常用的方法之一。
力的合成
力的合成是将若干个分力合成为一个总力的过程。总力的方向和大小由分力的方向和大小确定。力的合成遵循平行四边形法则，即总力位于分力组成的平行四边形的对角线上。
05
CATALOGUE
静பைடு நூலகம்学在工程中的应用

静力学的基本概念、受力分析与受力图

力的分类
按作用效果分类
分为拉伸力、压缩力、弯曲力、剪切力、扭转力等。
按作用方式分类
分为集中力和分布力，其中分布力又可分为均布力和三角形分布力等。
力的三要素
力的大小
表示物体受到的力有多大，单位是牛顿（N）。
力的方向
表示力作用的方向，可以用箭头表示。
力的作用点
表示力作用在物体上的哪一点，对于确定的物体，力的作用点不同，则力的大小和方向都会发生变化。
05
力系与力矩
力系的概念与分类
概念
力系是由两个或两个以上的力组成的集合。
分类
根据力的作用线是否通过同一个点，可以将力系分为共点力系和非共点力系。
力矩的概念与计算
概念
力矩是一个描述力对物体转动效应的量，其大小等于力和力臂的乘积。
计算
力矩等于力和垂直于作用线到转动轴的距离的乘积。
力矩的平衡条件
平衡条件
对于一个物体，如果所有外力矩的代数和为零，则该物体处于平衡状态。
应用
在分析物体的平衡问题时，需要先确定所有作用在物体上的力，然后计算这些力的力矩，最后根据平衡条件判断物体的状态。
06
力的平衡与平衡方程的应用
力的平衡
力的平衡是指物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。
力的平衡可以通过力的合成与分解的方法来求解。
解决实际问题的方法
01
解决实际问题时，需要先对问题进行详细的分析，确定需要求解的未知量。
02
根据问题的实际情况，选择合适的力学模型，如刚体、弹性体等。
03
根据力学模型和已知条件，建立合适的数学方程，如微分方程、积分方程等。
04

第一章静力学公理与物体的受力分析

第一章静力学公理与物体的受力分析第一篇静力学静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的一门科学。

静力学中所指的物体都是刚体。

所谓刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变，这是一种理想化的力学模型。

“平衡〞是指物体相对于惯性参考系〔如地面〕保持静止或作匀速直线运动的状态，是物体运动的一种特殊形式。

静力学主要研究以下三个问题： 1．物体的受力分析分析物体共受几个力作用，每个力的作用位置及其方向。

2．力系的简化所谓力系是指作用在物体上的一群力。

如果作用在物体上两个力系的作用效果是相同的，那么这两个力系互称为等效力系。

用一个简单力系等效地替换一个复杂力系的过程称为力系的简化。

力系简化的目的是简化物体受力，以便于进一步分析和研究。

3．建立各种力系的平衡条件刚体处于平衡状态时，作用于刚体上的力系应该满足的条件，称为力系的平衡条件。

满足平衡条件的力系称为平衡力系。

力系平衡条件在工程中有着特别重要的意义，是设计结构、构件和零件的静力学根底。

第一章静力学公理与物体受力分析§1.1力的概念与分类力是人们从长期生产实践中经抽象而得到的一个科学概念。

例如，当人们用手推、举、抓、掷物体时，由于肌肉伸缩逐渐产生了对力的感性认识。

随着生产的开展，人们逐渐认识到，物体运动状态及形状的改变，都是由于其它物体对其施加作用的结果。

这样，由感性到理性建立了力的概念：力是物体间相互的机械作用，其作用结果是使物体运动状态或形状发生改变。

实践说明力的效应有两种，一种是使物体运动状态发生改变，称为力对物体的外效应；另一种是使物体形状发生改变，称为力对物体的内效应。

在静力学局部将物体视为刚体，只考虑力的外效应；而在材料力学局部那么将物体视为变形体，必须考虑力的内效应。

力是物体之间的相互作用，力不能脱离物体而独立存在。

在分析物体受力时，必须注意物体间的相互作用关系，分清施力体与受力体。

否那么，就不能正确地分析物体的受力情况。

静力学基础_受力分析

y o x
x约束 y约束 r约束
轴承
1
1
0
4、活动铰支座
约束特点: 与光滑接触面相似。约束反力: 垂直于支承面,在双面约束的情况下,指向不能事先确定。
y o x
x约束
y约束
r约束
0
1
0
5、固定支座
x约束 y约束 r约束
y o x
1
1
1
约束力包括：两个分力，和一个约束力偶。
6. （园柱）园柱）铰接点
B
F’
=
A
F”
=
A
F
A
F
作用在刚体上某点的力，可沿其作用线移动，而不改变它对刚体的作用(平衡效果)。
推理2 推理2 三力平衡汇交公理
当刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，用而平衡时，三力的作用线必汇交于一点。一点。
忽略自重
注：受力体上仅有三个力作用点作用点，作用点，即符合三力平衡汇交定理。三力平衡汇交定理。
问题：问题：判断二力构件？判断二力构件？
试画出BC构件的受力图。构件的受力图。
3. 加减平衡力系公理
在已知力系上增加或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用（平衡效果平衡效果）。平衡效果
注意：刚体。注意：此公理只适用于刚体此公理刚体
推理1 推理1 力的可传性
F’
B
B
•力偶矢量
大小相等、方向相反且平行的一对力（F，F’），称为力偶力偶。力偶。(归并手段)
Fz F Fy Fx
x y
记为
F= Fx i + Fy j + Fz
M
•力矩矢量力矩矢量 ——力对点之矩（研究力研究力使物体相对于该点产生的转动效应）使物体相对于该点产生的转动效应）

静力学受力分析

静力学受力分析静力学是研究物体在平衡状态下力的效果的一门学科。

通过分析物体所受力的情况和性质，可以确定物体的平衡条件以及受力情况。

在静力学中，受力分析是解决问题的基础，它使我们能够了解物体所受的各种力的大小和方向，进而确定物体的平衡状况。

受力分析包括对各种外力和内力的分析。

外力是物体所受的来自外部环境的力，常见的外力有重力、支持力、摩擦力等。

内力是物体内部的各部分之间相互作用的力，如弹力、拉力等。

通过分析外力和内力的合力，可以得到物体所受的净力，从而判断物体在受力状态下是否平衡。

在进行受力分析时，需要先明确物体所受的各种外力，然后根据受力条件和平衡条件进行分析。

下面以一个简单的实例来进行说明。

假设有一个放在水平桌面上的物体，我们要进行受力分析。

首先，我们需要明确物体所受的外力有哪些。

通常情况下，物体所受的外力有重力、支持力和摩擦力。

重力是物体所受的最普遍的力，它是由地球对物体的吸引而产生的。

重力的大小与物体的质量成正比，方向垂直向下。

在水平桌面上放置的物体所受的重力可以用公式F=mg 来表示，其中F 表示重力的大小，m 表示物体的质量，g 表示重力加速度。

支持力是桌面对物体的支持作用，它与物体的重力大小相等，方向与重力方向相反。

支持力的作用是使物体不下陷，保持在桌面上。

摩擦力是物体和桌面之间的接触面产生的相互抵抗运动的力。

当物体处于静止状态时，摩擦力与物体所受的外力的合力相等，使物体处于平衡状态。

摩擦力的大小与物体所受的外力有关，与物体本身的性质、接触面的粗糙程度等因素相关。

通过受力分析，我们可以得到物体所受的净力。

在水平桌面上放置的物体，其净力应该为零，即各个力之间相互平衡，力的合力为零。

如果净力不为零，则物体将受到加速度的作用，产生移动或倾斜等现象。

在实际应用中，受力分析常常用于设计和建筑力学中。

例如，在设计桥梁和建筑物时，需要对各部分的受力情况进行分析，以确保结构的稳定和安全。

总结一下，静力学受力分析是研究物体在平衡状态下力的效果的学科。

静力学的基本公理及受力分析

平衡条件的推导与证明
01
02
03
04
平衡条件是物体受到的合外力为零，即$F_{合} = 0$。
平衡条件是物体受到的合外力为零，即$F_{合} = 0$。
平衡条件是物体受到的合外力为零，即$F_{合} = 0$。
平衡条件是物体受到的合外力为零，即$F_{合} = 0$。
平衡条件的实际应用
在工程实践中，平衡条件的应用非常广泛，如桥梁设计、建筑结构稳定性分析、机械零件的强度计算等。
100%
三角形法则
如果有一个力产生某种效果，那么这个力也可以产生同样的效果，只不过是选择的路径不同而已。
80%
多边形法则
如果有n个力共同作用产生的效果和一个单独的力产生的效果相同，那么这个单独的力就等于这n个力的合力。
力的分解
正交分解法
将一个力分解为互相垂直的分力。
按实际作用效果分解
解方程
解方程求出x轴和y轴方向上的加速度，进而求出合加速度的大小和方向。
05
平衡状态与平衡条件
平衡状态的定义与分类
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动的状态，即物体速度为零或保持恒定的速度。
平衡状态分为完全平衡状态和部分平衡状态，完全平衡状态是指物体受到的合外力为零，部分平衡状态是指物体受到的合外力矩为零。
应用
在分析平衡问题时，可以应用二力平衡公理，判断物体是否处于平衡状态。
公理三：加减平衡力系公理
上或减去任意平衡力系，不会改变物体原有的运动状态。
应用
在分析受力时，可以忽略一些小的力或力矩，简化问题。
03
受力分析
受力分析的定义与目的
定义
受力分析是对物体所受到的各种力的分析过程，包括分析力的种类、方向和大小。

静力学受力分析

A A B B 2F F
F
若力系与一个力等效，则此力就称为该力系的合力，而该力系中的各力，则称为此合力的分力。力系的简化：对一个复杂的力系求与之等效的简单力系的过程。
第1章静力学基本概念与物体受力分析
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
§1-2 静力学公理
第1章静力学基本概念与物体受力分析
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
公理2（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。推理（力的可传性原理） ★ 作用在刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变它对刚体的作用效果。
第1章静力学基本概念与物体受力分析
※ 静力学基本概念
※ 静力学公理 ※ 约束和约束反力
※ 物体的受力分析和受力图
※ 结论与讨论
第1章静力学基本概念与物体受力分析
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
§1-1 静力学基本概念
一. 刚体的概念
在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。
刚
体
实际物体能否简化为刚体，主要取决于所研究问题的性质。
CHINA UNIVERSITY OF MINING AND TECHNOLOGY
§1-1 静力学基本概念
二. 平衡的概念平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。平衡是物体运动的一种特殊形式。我们常把固结在地球上的参考系视为惯性参考系，这样比如桥梁、机床的床身、作匀速直线飞行的飞机等等，均可看作处于平衡状态。

静力学(受力分析)

FC x C’ FC y
Ⅱ
FBy
B
FBx
C
Ⅰ
Ⅱ
FC1y
A
B
FC1x
FC2 x
C1 FC1x
FC2 y
F C2 C2 y
FC2x
A
FC2 y
FC1y
B
FC1x
C FC2x
F
C
Ⅰ
Ⅱ
A
B
FA y
A
FC y
C
Ⅰ
FC x
FAx
FC x C’ FC y
Ⅱ
FBy
B
FBx
6、其它约束 (1)球铰
P
P
FN '
作用力和反作用力
(1) P 和 P’
FN
(2) FN 和 FN’
P’
公理5：刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，若将该物体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。
该公理的作用为:刚体静力学的结果可用于变形体。
§1-2 约束和约束力
一、有关概念
自由体: 非自由体（被约束体）: 研究对象
约束（约束体）：对被约束体（研究对象）
的位移起限制作用的周围物体
约束力：约束对被约束体（研究对象）的
作用力
约束力的方向：
与该约束所阻碍的位移方向相反
二、平面问题中的几种常见的约束 1、光滑接触面约束
光滑：接触面之间无摩擦
约束力：作用于接触点，沿二个接触面的公法线方向（若为尖点和面的接触，则沿该面的法线方向）
4、力系：平面力系、空间力系
平衡力系、等效力系、合力
第一章静力学公理及物体的受力分析
§1-1 静力学公理

第二张静力学基础-(2)受力分析

2.2 受力分析基础
2. 计算简图在实际结构中，结构的受力和变形情况非常复杂，影响因素也很多，完全按
实际情况进行结构计算是不可能的，而且计算过分精确，在工程实际中也是不必要的。为此，我们需要用一种力学模型来代替实际结构，它能反映实际结构的主要受力特征，同时又能使计算大大简化。
（1）反映结构实际情况——计算简图能正确反映结构的实际受力情况，使计算结果尽可能准确。
（1）柔性约束绳索、皮带、链条等柔
性物体构成柔体约束。柔体约束反力的方向沿着它的中心线且背离研究物体，即为拉力。如图所示。
2.2 受力分析基础
（2）光滑接触面约束当两物体在接触面处的摩擦力很小而可略去不计时，就是光滑接触面约束。
光滑接触面约束反力的方向垂直于接触面并通过接触点，指向研究物体。如图所示。
也不能转动，因此，这种支座对构件除产生水平反力和竖向反力，还有一个阻止转动的力偶。图2.32为固定端支座简图及支座反力。
2.2 受力分析基础
如图2.33（a）中屋面挑梁WTL1和楼面挑梁XTL1等固结于墙中，如图2.33（b）中固结于独立基础JC2的钢筋混凝土柱KZ1。它们的固结端就是典型的固定端支座。
图2.33（a）
图2.33（b）
2.2 受力分析基础
支座的简化可动铰支座：可以移动，绕A点可以转动，但沿支座杆轴方向不能移动。固定铰支座：杆端A绕A点可以自由转动，但沿任何方向不能移动。
固定端支座：A端支座为固定端支座，使A端既不能移动，也不能转动。
（a）可动铰支座
（b）固定铰支座
（c）固定端支座
2.2 受力分析基础
[例2.10] 图2.43支架中，悬挂的重物重W，横梁AB和斜杆CD的自重不计。试分别画出斜杆CD、横梁AB及整体的受力图。

第一章静力学基本概念和物体受力分析

第1章静力学基本概念和物体受力分析
静力学——研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。
平衡——是指物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直
线运动状态。工程上一般把惯性系固结在地球上，研究物体相对于地球的平衡问题。
静力学研究以下三个问题：
一、物体的受力分析二、讨论力系的简化，三、建立力系的平衡条件。
注意：
（1）表明力总是成对出现的。有作用力，必有反作用力。
（2）揭示了物体间相互作用力的定量关系，是分析物体之间受力的常用原则。
（3）作用力与反作用力分别作用在两个物体上，因此，不能相互平衡。
1.3 约束和约束力受力分析
1.3.1 基本概念
主动力：能主动使物体产生运动（或运动趋势）的力。如重力、人力、载荷。
推即理1:力的平移定理
等效
B
AF
M F
B
M = MB( F )
A
B
AF
分解合成
M F
B A
M = MB( F )
用于分析任意力系的简化、讨论力对物体的作用效应。
1. 2 静力学基本原理
1.2.3 加减平衡力系公理
推理1:力的平移定理
攻丝
攻丝不允许单手操作
F’
F F
绞杠
丝锥
1. 2 静力学基本原理
F2
O
O
FR
F2
合力的大小与方向与分力次序无关。
（２）这个公理表明了最简单力系的简化规律，它是复杂力系简化的基础，也是力分解的基础。
或 FR
O
F1
F2
Fy
F
Fx
1. 2 静力学基本原理
1.2.2 二力平衡公理
作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条

第一章静力学公理与物体的受力分析

第一章静力学公理与物体的受力分析、判断题1 .力是滑动矢量，可沿作用线移动。

（）2. 凡矢量都可用平行四边形法则合成。

（）3 .凡是在二力作用下的构件称为二力构件。

（）4. 两端用光滑铰链连接的构件是二力构件。

（）5. 凡是合力都比分力大。

（）6. 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。

（）7. 若作用在刚体上的三个力的作用线汇交于一点，则该刚体必处于平衡状态。

（）、填空题1. 作用力与反作用力大小，方向，作用在。

2 .作用在同一刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力，，。

3. 在力的平行四边形中，合力位于。

三、选择题1 .在下述公理、法则、定理中，只适用于刚体的有（）。

A.二力平衡公理B力的平行四边形法则C.加减平衡力系原理D力的可传性TE作用与反作用定律2. 图示受力分析中，G是地球对物体A的引力，T是绳子受到的拉力，则作用力与反作用力指的是（）。

A「与GBT与GCG与G DT 与G3 .作用在一个刚体上的两个力F A、F B，若满足F A=-F B的条件，则该二力可能是（）A作用力与反作用力或一对平衡力B一对平衡力或一个力偶C一对平衡力或一个力或一个力偶D作用力与反作用力或一个力偶四、作图题1. 试画出下列各物体的受力图。

各接触处都是光滑的(a)( b)B CA P(d) (c)DCW DWAB 30 (e)2. 试画出图示系统中系统及各构件的受力图。

假设各接触处都是光滑的，图中未画出重力的构件其自重均不考虑。

P1AP2B(a)(e)AC(d)PDFAAW(f)(g)abc题11图第二章平面汇交力系与平面力偶系、判断题1•两个力F i 、F 2在同一轴上的投影相等，则这两个力大小一定相等。

（）2•两个力F i 、F 2大小相等，则它们在同一轴上的投影大小相同。

（）3•力在某投影轴方向的分力总是与该力在该轴上的投影大小相同。

（）4. 平面汇交力系的平衡方程中，选择的两个投影轴不一定要满足垂直关系。

第1章(静力学基本概念与物体受力分析)

第一章静力学基本概念与受力图§1-1 力的概念§1-2 刚体的概念§1-3 静力学公理§1-4 约束和约束力§1-5 物体的受力分析受力图静力学(statics)是研究刚性物体在力系作用下平衡规律的科学。

主要研究力系的性质力系的合成力系的平衡物体的受力分析力系的等效替换（或简化）建立各种力系的平衡条件导言了解和掌握刚体和力的概念以及静力学公理；熟练掌握约束的概念和类型；熟练掌握约束力的画法；熟练对物体进行受力分析，并画出正确的受力图。

导言学习要求：第一章静力学基本概念与受力图§1-1 力的概念§1-2 刚体的概念§1-3 静力学公理§1-4 约束和约束力§1-5 物体的受力分析受力图一、力的概念2. 力的作用效应：1. 力的定义：外效应（运动效应）内效应（变形效应）3. 力的三要素：作用点方向大小物体间相互的机械作用，使物体的机械运动状态发生改变．4.力的单位：国际单位制：牛顿(N)，千牛顿(kN )力是矢量力的方向指静止质点在力作用下开始运动的方向力的作用点是物体相互作用位置的抽象化第一章静力学基本概念与受力图§1-1 力的概念§1-2 刚体的概念§1-3 静力学公理§1-4 约束和约束力§1-5 物体的受力分析受力图§1-2 刚体的概念所谓刚体，是指在力的作用下，大小和形状都不变的物体。

这是一个理想化的力学模型。

静力学研究对象就是刚体，又称为刚体静力学。

第一章静力学基本概念与受力图§1-1 力的概念§1-2 刚体的概念§1-3 静力学公理§1-4 约束和约束力§1-5 物体的受力分析受力图§1-3 静力学公理一、二力平衡公理作用在刚体上的两个力，平衡的充分与必要条件：两个力的大小相等、方向相反、作用在一直线上。

工程力学：chapter01.静力学-受力分析

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] 吊灯受力
14
公理5 刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成
刚体（刚化为刚体），其平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论；刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。
1. 物体的受力分析 2. 力系的等效替换（或简化） 3. 建立各种力系的平衡条件
7
8
目录
1.1 静力学公理 1.2 力矩 1.3 力偶 1.4 约束和约束反力 1.5 物体的受力分析与受力图
9
§1.1 静力学公理
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
（必共面，在特殊情况下，力在无穷远
处汇交——平行力系。）
13
[证] ∵ F1 , F2 , F3为平衡力系， ∴ R , F3 也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
∴ 三力 F1 , F2 , F3 必汇交，且共面。
公理4 作用力和反作用力定律作用力与反作用力总是同时存在。两力的大小相等、
5
3. 力的三要素：大小，方向，作用点。
4.力的单位：国际单位制：
A
牛顿(N)，千牛顿(kN)
F
三、力系
力系是指作用在物体上的一群力。
平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个力系
为平衡力系。
四、平衡
平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运
动的状态。
6
在静力学中，我们将研究以下三个问题：
②力偶的性质 ③三力平衡汇交定理
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静力学(受力分析)

静力学概念和物体受力分析

理论力学1-静力学的基本概念和受力分析

理论力学—静力学的基本概念和受力分析

《工程力学》第一章 静力学基础及物体受力分析

静力学受力分析

静力学的基本概念、受力分析与受力图

第一章 静力学公理与物体的受力分析

静力学基础_受力分析

静力学受力分析

静力学的基本公理及受力分析

静力学受力分析

静力学(受力分析)

第二张 静力学基础-(2)受力分析

第一章静力学基本概念和物体受力分析

第一章静力学公理与物体的受力分析

第1章(静力学基本概念与物体受力分析)

工程力学：chapter01.静力学-受力分析

《工程力学》第一章静力学基础及物体受力分析

第一章静力学公理与物体的受力分析

第二张静力学基础-(2)受力分析