零部件的受力分析

状态发生变化，也可使物体发生变形。
力的外效应——运动效应
力的两种作用效应
力的内效应——变形效应
力的外效应（运动效应）：力使物体运动状态发生变化的效应。 力的内效应（变形效应）：力使物体的形状和尺寸发生改变的效应。
1.力的概念
力的三要素：
力的大小、力的方向、力的作用点。 力的三要素决定了力对物体的作用效果
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
力的单位： 国际单位制（SI）:牛顿（N） 工程上：千牛顿 （kN） 1kN=1000N
F1
F2
1.力的概念
力的表示方法： 力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。 力的三要素可用带箭头的有向线段（矢线）示于物体作用点上。
线段的长度（按一定比例画出）表示力的大小 箭头的指向表示力的方向 线段的起始点或终止点表示力的作用点
3.1 静力学的基本概念及其公理
3.1.1 3.1.2
静力学的基本概念 静力学公理
3.1.1 静力学的基本概念
1.力的概念 2.刚体的概念
3.平衡的概念
1.力的概念
图 3-2
1.力的概念
图 3-3
1.力的概念
图 3-4
1.力的概念
图 3-5
1.力的概念
图 3-6
1.力的概念
力——是物体间相互的机械作用，力的作用效果是使物体的运动
图 3-11
[练习五]
图a所示的电灯用电线系于天花板上，试判断图b中，哪两个力是
作用与反作用力?
答：FT与FT/是作用与反作用力
图 3-12
3.1.2 静力学公理
公理4说明力永远是成对出现，物体间力的作用总是相互的， 有作用力就有反作用力，两者总是同时存在，又同时消失。 注意：公理1和公理4的区别 公理1是叙述作用在同一物体上的两力的平衡条件，
图 3-10
3.1.2 静力学公理
推论：三力平衡汇交定理 刚体受三力作用而平衡，若 其中两力作用线汇交于一点， 则另一力的作用线必汇交于 同一点，且三力的作用线共 面。
（不平行的三个力平衡的必要条件）
[练习三]
在下列图中，小车上受F1、F2二力作用， 试作出F1和F2的合力FR。
FR F1
[练习四]
事实上，任何物体皆处于永恒的运动中，即运动是绝对的、无 条件的，而平衡只是相对的。
学习小结
力的概念
静力学的 基本概念
力的概念 力的三要素 力的单位 力的表示方法
刚体的概念
平衡的概念
3.1.2 静力学公理
公理1、二力平衡公理 公理2、加减平衡力系公理（力的可传性原理） 公理3、力的平行四边形公理 公理4、作用与反作用公理（牛顿第三定理）
如图a所示，试判断AC杆受到哪些力的作用?
P C
NA
P
C
NC
C
NC
A
Bwenku.baidu.com
a
NB
A
B
3.1.2 静力学公理
公理4：作用与反作用定理
两个物体间的作用力与反作用力总是成对出现，且大小相等、方 向相反、沿着同一直线，分别作用在两个不同的物体上。 这两个力分别称为作用力、反作用力。
1 F 12
F21 2
3.1.2 静力学公理
公理1：二力平衡公理 刚体只受两个力作用而处于平衡状态时，必须也只需这两个力的 大小相等，方向相反，且作用在同一条直线上。 物体受两力且平衡的充要条件是：这两力必须等值、反向、共线。 只有两个着力点而处于平衡的零部件称为二力零部件。
3.1.2 静力学公理
当零部件呈杆状时，则称为二力杆。 （二力杆的受力特点是：所受二力必沿其两作用点的连线 方向）
公理2是描述两物体间的相互作用关系。
强 调： 作用力与反作用力等值、反向、共线，但分别作用于两个不同 的物体上。 因此，对于每一个物体，不能认为作用力与反作用力相互平衡， 组成平衡力系。
学习小结
公理1、二力平衡公理
静 力 学 公 理
公理2、加减平衡力系公理（力的可传性原理）
公理3、力的平行四边形公理
公理2：加减平衡力系公理 在作用着已知力系的刚体上，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效果。
图 3-9
推论：力的可传性原理 作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移到刚体上任意一点， 而不改变该力对刚体的作用效果。
3.1.2 静力学公理
公理3：力的平行四边形公理 作用于物体上同一点的两个 力，可以合成为一个合力。 合力也作用于在该点上，合 力的大小和方向可用这两个 力为邻边所构成的平行四边 形的对角线来确定。
[实际问题] 1)图3-1所示的钢架挂一重
物G,你是否能确定A点有 无力的作用？
2)如何画出图3-1中的水平
梁AB的受力图？
3)怎样计算图3-1中零件 (如AB、CB等)所受的力,
图 3-1
以便确定其材料和尺寸等?
[学习目标]
1)初步培养从简单的实际问题中提出静力学问题，从而抽象
出静力学模型的能力，掌握简单物体的受力分析方法，并正
二力杆
3.1.2 静力学公理
图 3-8
杆CD——二力杆
FC、FD的作用线必在二力作用点的连线上，且等值、反向。
[练习一]
如图a所示的电灯用电线系于天花板上，试判断图b中，哪两个力
是二力平衡?
答:FT与G是二力平衡
[练习二]
如图a所示，试判断BC杆受到哪些力的作用?
P C A
a
C
NC
B
NB
B
3.1.2 静力学公理
公理4、作用与反作用公理
[练习六]
1)什么叫做物体的平衡状态?为什么说物体的平衡是相对的? 2)如何正确理解力的概念?如何用图来表示力?
3)二力平衡公理和作用与反作用公理有什么不同?
[作业一]
FA
教材P48
5)试在图3-13所示曲杆上A、B
两点各加一个力使曲杆处于平衡 (杆自重不计)。
FB
图 3-13
1.力的概念
通过力的作用点，沿力的方向的直线，叫力的作用线 黑体字母表示矢量， 如F、P、G、F1等等。
图 3-7
2.刚体的概念
在力的作用下形状和大小都保持不变的物体称为刚体。 在静力学中，常把被研究的物体抽象为刚体。
刚 体
变 形 体
3.平衡的概念
所谓物体的平衡是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线 运动的状态。
确地画出研究对象的受力图。
2)明确力、平衡、刚体和约束等基本概念，掌握静力学四个 公理所概括的力的基本性质，能熟练地计算力对点之矩。 3)能正确地运用平衡条件求解简单的静力学平衡问题。
[分析与探究]
3.1 静力学的基本概念及其公理
3.2 约束与约束力 3.3 受力图 3.4 力的投影、力矩及力偶 3.5 求解约束力