《理论力学》考试知识点.
理论力学重点
于同一系统上。因此,当取系统为研究对象时,可不必考虑这些内力。
(3)物体系统的独立的平衡方程总数 设系统由 n 个物体组成。其中 n1个物体受平
面任意力系作用;n2个物体受平面汇交力系作用;n3个物体受平面平行力系作用;n4个物
体受平面力偶系作用。则系统能够列写出的独立的平衡方程的最大数目 k 为
(其中二力构件不算在内)
2.力偶的性质及等效定理
n
mO (R) mO (Fi ) i 1
(1)力偶无合力,即力偶不能与力等效,也不能与力平衡。 (2)只要保持力偶的转向和力偶矩的大小不变,力偶可以在其作用面内任意移动和转 动或者改变力和力偶臂的大小,而不改变它对刚体的作用效应。 (3)作用在同一平面内的两个力偶彼此等效的充要条件是这两个力偶转向相同和力偶 矩的大小也相同。 3.平面力偶系的合成 平面力偶系的合成结果仍然为一力偶,合力偶矩等于力偶系中各力偶矩的代数和。即
第四章 空间力系
4.1 内容提要
4.1.1 空间共点力系 1.空间共点力系的合成 (1)空间力在坐标轴上的投影 ①一次投影法 如图 4-1所示,若已知力F与三个坐标轴间的夹角分别为、和,
则力F在三个坐标轴上的投影分别为 X=Fcos; Y=Fcos; Z=Fcos; (4-1)
如已知力F的三个投影,可以求出力F的大小和方向,即
大小:
F X 2 Y2 Y2
(4-2)
方向:
cos X ;
Y cos ;
cos Z
F
F
F
(4-3)
②二次投影法 已知力F与坐标面Oxy 的仰角以及力F在Oxy 平面上的投影Fxy 与 x 轴间的夹角,则力F在三个坐标轴上的投影分别为 X=Fcoscos,Y=Fcossin,Z=F sin,如图 4-2所示。
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
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。
理论力学知识点
理论力学知识点理论力学是一门研究物体机械运动一般规律的科学,它为后续的材料力学、结构力学等课程奠定了基础。
以下是理论力学中的一些重要知识点。
一、静力学静力学主要研究物体在力系作用下的平衡问题。
(一)力的基本概念力是物体之间的相互作用,它具有大小、方向和作用点三个要素。
力的单位是牛顿(N)。
(二)力系的简化力系是指作用在物体上的一群力。
通过力的平移定理,可以将一个复杂的力系简化为一个合力和一个合力偶。
(三)受力分析对物体进行准确的受力分析是解决静力学问题的关键。
要明确研究对象,画出其受力图,注意区分内力和外力,主动力和约束力。
(四)平面力系的平衡条件平面任意力系的平衡条件是:力系中各力在两个坐标轴上投影的代数和分别为零,以及各力对平面内任一点之矩的代数和为零。
(五)摩擦摩擦力是阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。
要了解静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力的特点及计算方法。
二、运动学运动学研究物体的运动而不考虑引起运动的原因。
(一)点的运动学描述点的运动有矢量法、直角坐标法、自然法等。
要掌握速度、加速度的计算方法。
(二)刚体的简单运动刚体的平动和定轴转动是常见的简单运动。
平动时,刚体上各点的运动轨迹、速度和加速度相同;定轴转动时,要了解角速度、角加速度以及转动刚体上各点的速度和加速度的计算。
(三)点的合成运动将一个点的运动分解为相对于不同参考系的运动,利用速度合成定理和加速度合成定理来求解。
(四)刚体的平面运动可以将刚体的平面运动分解为随基点的平动和绕基点的转动。
通过基点的选择,求解平面运动刚体上各点的速度和加速度。
三、动力学动力学研究物体的运动与作用在物体上的力之间的关系。
(一)牛顿运动定律牛顿第一定律揭示了惯性的本质;牛顿第二定律给出了力与加速度之间的定量关系;牛顿第三定律说明了力的相互作用性质。
(二)动量定理物体的动量在一段时间内的变化等于作用在物体上的冲量。
(三)动量矩定理对于绕定轴转动的刚体,动量矩定理可以用来分析其转动状态的变化。
专升本理论力学知识点归纳
专升本理论力学知识点归纳理论力学是工程学科中的一门基础课程,对于专升本的学生来说,掌握其核心知识点至关重要。
以下是理论力学的一些重要知识点归纳:一、静力学基础- 力的概念:力是物体间相互作用的一种量度。
- 力的合成与分解:通过矢量运算,将多个力合成为一个合力或将一个力分解为多个分力。
- 平衡条件:物体在受力平衡状态下,合力和合力矩均为零。
二、质点动力学- 牛顿运动定律:描述了力与物体运动状态之间的关系。
- 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。
- 动能定理:力对物体做的功等于物体动能的变化量。
三、刚体动力学- 刚体的概念:在运动过程中,各点间距离保持不变的物体。
- 转动惯量:描述刚体对旋转运动的惯性。
- 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。
四、达朗贝尔原理- 达朗贝尔原理:通过虚功原理,将动力学问题转化为静力学问题。
五、虚功原理- 虚功原理:在平衡状态下,任何微小的位移所对应的虚功之和为零。
六、拉格朗日方程- 拉格朗日方程:一种描述物体运动的微分方程,适用于保守系统。
七、哈密顿原理- 哈密顿原理:通过作用量原理,推导出物体的运动方程。
八、非惯性系中的力学- 科里奥利力和离心力:在非惯性系中出现的附加力。
九、振动基础- 简谐振动:最简单的周期性振动形式。
- 阻尼振动:考虑能量耗散的振动。
十、波的传播- 机械波:介质中能量的传播形式,包括纵波和横波。
结束语:理论力学是一门深奥且应用广泛的学科,专升本的学生需要通过不断的学习和实践,来深入理解并掌握这些知识点。
通过对理论力学的深入学习,可以为后续的专业学习和工程实践打下坚实的基础。
(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。
理论力学考试知识点归纳
理论力学考试知识点归纳第二十五讲静力学一、内容提要:本讲主要是讲解静力学的基本概念、力的分解、力的投影、力对点的矩与力对轴的矩、平面汇交力系的合成与平衡、力偶理论等问题。
二、本讲的重点是:静力学公理、常见的约束类型、力对点的矩、平面汇交力系、平面力偶系的合成与平衡本讲的难点是:受力图分析、平面力偶系的合成与平衡三、内容讲解:1、静力学的基本概念:(一)质点、刚体及质点系质点——具有几何位置,不计大小形状而有一定质量的物体。
刚体——形状大小都要考虑的,但在任何受力情况下体内任意两点的距离保持不变的物体。
质点系——由一些相互联系着的质点组成,又称为系统或机械系统。
平衡的概念——平衡是指物体相对于周围物体(惯性参考系)保持其静止或作匀速直线运动的状态。
(二)力力是物体之间的相互作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生变化。
在理力中仅讨论力的运动效应,不讨论变形效应。
力对物体的作用效果取决于力的大小、方向和作用点三要素,因此力是矢量,它符合矢量运算法则。
经验表明,作用于刚体的力可沿其作用线移动而不致改变其对于刚体的运动效应。
力的这种性质称为力的可传性,所以力是滑动矢量。
(三)静力学公理公理一(二力平衡公理):作用在同一刚体的两个力成平衡的必要与充分条件为等量、反向、共线。
只受两个力作用并处于平衡的物体称为二力体,如果物体是个杆件,也称二力杆。
公理二(加减平衡力系公理):在任一力系中加上或减去一个平衡力系,不改变原力系对刚体的运动效应。
公理三(力的平行四边形法则):作用于同一质点或刚体上同一点的两个力,可以按平行四边形法则合成。
公理四(作用与反作用定律):两物体间相互作用力同时存在,且等量、反向、共线,分别作用在这两个物体上。
此处应注意:虽然作用力与反作用力大小相等,方向相反,但分别作用在两个不同的物体上。
因此决不可认为这两个力相互平衡。
这与公理一有本质区别,不能混同。
公理五(刚化原理):如变形体在已知力系作用下处于平衡状态,则将此变形体转换成刚体,其平衡状态不变。
理论力学知识点集合
平面力系1. 平面汇交力系可简化为以合力,其大小和方向等于各分力的矢量和,合力的作用线通过汇交点。
2. 平面汇交力系平衡的充要条件为合力等于零,与任意力系不同,任意力系由于不能汇交,会产生力偶,必须得满足主矢主矩都等于零才平衡。
3. 平面汇交力系可以通过解析法,即将各力分解到直角坐标系上,再求合力。
4. 力对点取矩:是一个代数量,绝对值等于力的大小与力臂的乘积:Mo(F)二Fd5. 合力矩定理:平面力系的合力对于平面内任一点的矩等于所有分力对该点的矩的代数和。
6. 力偶、力偶矩:力偶由两个大小相等,方向相反,作用线不在同一直线上的平行力组成。
力偶矩等于平行力的大小乘上平行力的间距,逆时针为正,顺时针为负。
7. 力偶的等效定理:在同一平面内,只要力偶矩的大小和转向不变,力偶的作用效果就不变。
8. 平面力系的简化:平面任意力系向一点的简化结果为一合力和一合力偶,合力称为主矢,合力偶为主矩。
主矢作用线过简化中心。
”F' R = 09. 平面任意力系平衡的充要条件:〔Mo=0,其平衡方程为瓦F x = 0,瓦F y = 0, aMo(Fi)=0,是三个独立的方程,可以求解三个未知数。
10. 静定问题:当系统中的未知量数目等于独立平衡方程的数目,贝U所有未知数都能解出,这种问题称为静定问题。
反之为非静定问题。
空间力系11. 空间汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线过汇交点。
可得合力的大小和方向余弦:F R:丽冗肓局百,coSF^L》FX,其余类似。
'F R12. 空间汇交力系平衡的充要条件为该力系的合力为零,或所有分力在三个坐标轴上投影的代数和为零,a Fx =0? Fy=0〕Fz = 0,可求三个未知数。
13. 力对点的矩矢等于该力作用点的矢径与该力的矢量积:MoF i=r F ;若r =xi yj zk, F 二 Fxi ' Fyj Fzk ,由行列式可得,xc = 、P i X ixdv26.重心坐标公式: P i ,y ,z 与此类似。
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。
理论力学复习提纲
《理论力学》复习大纲一、静力学l. 静力学的基本概念静力学的研究对象。
平衡、刚体和力的概念,静力学公理,非自由体,约束,约束的基本类型。
二力构件。
约束反力。
物体的受力分析。
受力图。
三力平衡定理。
2.共点力系共点力系合成的几何法和平衡的几何条件。
力在轴上的投影,合力投影定理。
力沿坐标轴的分解,共点力系合成的解析法和平衡的解析条件,平衡方程及应用。
3. 力偶系力偶和力偶矩。
力偶的等效变换和等效条件。
力偶矩矢。
力偶系的合成和平衡条件,平衡方程及应用。
4. 平面随意力系力对点的矩。
刚体上力的平移。
平面随意力系向作用面内任一点的简化,力系的主矢和主矩。
第 1 页/共 5 页力系简化的各种结果。
合力矩定理。
平面随意力系的平衡条件,平衡方程的各种形式及平衡方程的应用。
静不定问题的概念。
物体系的平衡。
外力和内力。
5.摩擦摩擦现象。
滑动摩擦定律。
摩擦系数和摩擦角,自锁现象。
有摩擦物体和物体系的平衡。
平衡的临界状态和平衡范围。
滚阻的概念。
滚阻力偶。
滚阻和滑动摩擦同时存在时平衡问题的分析。
6. 空间随意力系力对轴的矩,力对点的矩及其矢积表示式,力对点的矩与力对于通过该点任一轴的矩之间的关系。
力对坐标轴的矩的解析表达式,空间随意力系向一点简化,力系的主矢和主矩。
空间随意力系简化的各种结果,空间随意力系的平衡条件和平衡方程。
空间随意力系平衡方程的应用。
二、运动学l.点的运动运动学研究对象,运动和静止的相对性,参考坐标系。
决定点的运动的基本主意:天然法、直角坐标法和矢量法。
运动方程和轨迹方程。
点的速度和加速度的矢量形式,点的速度和加速度在固定直角坐标轴上的投影。
天然轴系,点的速度和加速度在天然轴系上的投影,切向加速度和法向加速度。
2. 刚体的基本运动刚体的平动及其特征,刚体的定轴转动及运动特征,转动方程,角速度和角加速度,转动刚体内各点的速度和加速度。
角速度和角加速度矢。
刚体内各点的速度和加速度的矢积表达式。
3.点的合成运动运动的合成和分解,动参考系和静参考系。
《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。
理论力学知识点集合
理论力学知识点集合理论力学是物理学的基础学科,研究力学定律和物体运动的规律。
下面是理论力学的一些重要知识点。
1.牛顿运动定律:牛顿第一定律认为,物体在没有外力作用下,将保持匀速直线运动或保持静止。
牛顿第二定律指出,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。
牛顿第三定律认为,两个物体之间的作用力与反作用力大小相等,方向相反。
2.质点和刚体:质点是一个没有大小和形状的物体,仅有质量和位置。
刚体是一个具有形状和大小,但形状保持不变的物体。
质点和刚体在力学中的运动可由牛顿运动定律描述。
3.动量和动量守恒:动量是物体运动的重要性质,定义为物体的质量乘以其速度。
动量守恒定律指出,在没有外力作用的封闭系统中,系统的总动量保持不变。
这使得我们能够研究物体间的碰撞和相互作用。
4.力学能量和能量守恒:力学能量包括动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度的平方成正比。
势能是物体由于位置而具有的能量,通常与重力势能和弹性势能相关。
能量守恒定律指出,在没有外力做功的封闭系统中,系统的总能量保持不变。
5.圆周运动:圆周运动是物体在圆周路径上的运动。
离心力是指物体向外部中心点远离的力,和离心加速度成正比。
向心力是指物体向圆心的力,与物体质量和向心加速度成正比。
向心力可以用来描述物体沿圆周运动的加速度。
6.万有引力:万有引力是描述两个物体之间引力相互作用的定律。
牛顿的万有引力定律表明,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
7.惯性系和非惯性系:惯性系是指没有受到任何外力作用的参考系。
牛顿运动定律适用于惯性系。
在非惯性系中,力学定律需要进行修正,引入惯性力来描述物体的运动。
8.刚体运动学:刚体运动学研究刚体的运动,包括平动和转动。
平动是指刚体的质心沿直线运动,转动是指刚体绕一些固定轴旋转。
刚体运动学可用来描述物体的位置、速度和加速度等运动参数。
这些是理论力学的一些重要知识点,它们对于理解物体的运动和力学定律有重要作用。
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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。
第七章点的复合运动
1、掌握运动合成和分解的基本概念和方法。
2、理解哥氏加速度的原理。
3、熟练掌握点的速度合成定理和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和应用。
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
第十一章动量定理和动量矩定理
1、熟练掌握如何计算刚体的动量、动量矩和力的冲量。
2、掌握质点和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、动量和动量矩守恒条件、质心运动守恒条件。
3、掌握利用相关定理求解质点和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、定轴转动和平面运动刚体的动能)、势能和力系的功(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,能选择和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和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、理解广义力的概念和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和
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,基本假设和分析的原理,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。