哈工大理论力学第七版第一章
理论力学第7版第一章
物质层次 线度(m) 运动形式
学科
宇观
>108 天体运动 宇宙学，天体物理
宏观
10-3～103 机械运动 理论力学 ，经典力学
亚宏观 10-6～10-3 热运动 热学，统计物理
原子
10-10～10-9 电磁运动 电磁学，原子物理
核
10-14～10-13 核运动 核物理，高能物理
夸克
<10-8 基本粒子运动 粒子物理，色动物理
平衡时F3 必与 F12 共线则三力必汇交O 点，且共面．
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，同时消失，等值、
反向、共线，作用在相互作用的两个物体上．
在画物体受力图时要注意此公理的应用．
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。
• 理论力学(广义)：在公理基础上通过数学 推导建立运动与力的关系。
牛顿定律、Lagrange原理、Hamilton原理
• 理论力学(狭义)：研究质点、质点系和刚 体系的平衡、移动、转动及振动等运动 规律。不研究连续介质。
矢量力学（几何力学）：以伽利略、牛 顿定律为基础。
分析力学：以变分原理为基础。
机械原理、机械设计、结构力学、弹塑性力学、飞 行力学等。 o 学会一种研究方法。
送给大家的话
勤于观察 善于思考 富于联想 勇于创新
学会学习 学会关心 学会反省 学会感激
静力学引言
静力学 (Statics）：
研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、建 立各种力系的平衡条件的科学．
1、物体的受力分析：分析物体（包括物体系）受 哪些力，每个力的作用位置和方向，并画出物体的 受力图．
哈工大第七版 理论力学
F1
FR
F1 F2
FR
F2
☆ 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 即 F1 = - F2
F1
F2
☆ 公理3
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）
力可分为两类：主动力和被动力。 把受力体从施力体中分离出来，单独画简图的过 程叫取研究对象或取分离体。
把受力体所受的所有力（外力）全画出来的图称 为受力图。
• 受力图举例
例1-1
F F
试画出图示重为P的石磙的受力图。
A
B
FA
p
A B
FB
P F B A
例1-2
试画出图示自重为 P，AC 边承受均 布风力 （单位长度上的力的载荷集度为 q）的 屋架的受力图。
光滑铰链的特点是只限制两物体径向 的相对位移，而不限制两物体绕铰链 中心的相对转动及沿轴向的位移。
4. 其它约束
（1） 滚动支座（辊轴支座） 约束力 实物简图
（2）球铰链
Fz
Fy
Fx
约束力 实物简图
（3）止推轴承
√ ×
实物简图
Fz Fy Fx
约束力
§1-4 物体的受力分析和受力图
在求解之前，首先要确定构件受几个力，及其位 置和作用方向。此过程称为物体的受力分析。
C
A
B
铰链和固定铰支的构造
C
C
销钉A
A A
销钉C
B
B
销钉B
固定在地面上的支架
哈工大理论力学第七版第一章
（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，如剪刀．
光滑圆柱铰链约束
约束力：
光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可 用两个正交分力表示．
其中有作用反作用关系 F C x F C x ,F C y F C y
一般不必分析销钉受力，当要分 析时，必须把销钉单独取出．
亦可用力三角形求得合力矢
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，且作用在同一直线上。
使刚体平衡的充分必要条件
F1F2
最简单力系的平衡条件
公理3 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，并不改变原力系对刚 体的作用。
(2) 球铰链
约束特点：通过球与球壳将构件连接，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．
（3）止推轴承
约束特点： 止推轴承比径向轴承多一个轴
向的位移限制．
山西应县木塔
1056 年 建 成 ， 采 用 筒 体结构和各种斗拱， 900多年来经受过多次 地震的考验。
桥 梁 的 共 振 破 坏
点击图片可以播放影片
塔科马（Tacoma）桥风振致毁
1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重 的桥梁事故，开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进 行研究。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁 高仅1.3m。通过两年时间的施工，于1940年7月1日建成通车。但 由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入 ，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢梁），导致在中等风速 (19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据 说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条狗留在车内 。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。该桥破坏时，当地 Tacoma报社的编辑Leonard Costsworth恰好路过，并用摄影机记录 下一段珍贵的胶片。这才使得后人有机会一睹当年桥毁场面。当 地的报纸以简洁的标题对这场事故作了报道，“损失：一座桥、 一辆汽车、一条狗”。10年以后，才开始重新修建塔科马桥。仍 采用悬索桥型式，但加劲梁改为桁架式。新桥总长较旧桥长12m ，于1950年10月14日建成通车。
理论力学第一章ppt(哈工大版).
公理
约束反力
受力分析
9
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（受拉力平衡）
A
刚化为刚体（仍平衡）
B
刚体（受压平衡）
B
变形体（受压不能平衡）
A
刚体的平衡条件对于变形体来说只是必要而不是充分条件。
公理
约束反力
受力分析
10 10
§1-2 约束和约束力
矢来表示。
力三角形法
F2
FR
F1
FR
F2
F2
FR
A
F1
A
F1
A
公理
约束反力
受力分析
FR = F1 + F2
3
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | 方向相反 F1 = –F2 作用线共线
等大，反向，共线
注意点
对于多刚体不成立
4
公理
约束反力
受力分析
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的
②对变形体来说，上面的条件只是必要条件(或多体中)
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
F1
公理
约束反力
受力分析
二力杆
注：二力体自重不计
二力构件
5
F2
公理3 加减平衡力系原理
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。
说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
46
画受力图应注意的问题
哈工大版理论力学课件第一章静力学PPT精品课件
即受力图一定要画在分离体上。
2021/3/1
32
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。
6 、同一系统的受力图必须整体与局部保持一致(包括符号) 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。
F RF 1F 2
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9
推论2：三力平衡汇交定理 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。 （必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系）
证明：∵ F1,F2,F3为平衡力系，
∴ R ,F1 也为平衡力系。
F1
2、不要多画力
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出 它是哪一个施力体施加的。
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3、不要画错力的方向 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画，不 能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析 两物体之间的作用力与反作用力时，要注意，作用力 的方向一旦确定，反作用力的方向一定要与之相反， 不要把箭头方向画错。
F A， xF A， yF Az
22
③ 固定端约束
限制所有自由度（所有的位移）。
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23
④球铰链 通过圆球和球壳将两个构件连接在一起的约束。
特点：球心不能有任何位移，但构件可绕球心任意转动。其约束
反力应是通过接触点与球心，但方向不能预先确定的一个空间法
向约20束21/力3/1 ，可用三个正交分力表示。
哈工大理论力学教研室《理论力学Ⅰ》(第7版)课后习题(第1~3章)【圣才出品】
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图 2-3 答：支座约束力不相同，如图 2-4 所示。
图 1-4
图 1-5
1-6 将如下问题抽象为力学模型，充分发挥你们的想象、分析和抽象能力，试画出它 们的力学简图及受力图。
（1）用两根细绳将日光灯吊挂在天花板上； （2）水面上的一块浮冰； （3）一本打开的书静止于桌面上； （4）一个人坐在一只足球上。
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答：如图 1-8 所示。
图 1-7
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图 1-8 二、习题 1-1 画出图 1-1 各图中物体 A、ABC 或构件 AB、AC 的受力图。未画重力的各物体 的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
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图 1-1 解：各物体的受力图如图 1-2 所示。
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FD
图 1-4 1-3 画出图 1-5 中每个标注字符的物体的受力图，各题的整体受力图。未画重力的物 体的自量均不计，所有接触处均为光滑接触。
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哈工大理论力学课件第一章
04 动能定理和机械能守恒定 律
动能定理
定义
物体由于运动而具有的能量称为 动能，用公式表示为 (E_k = frac{1}{2}mv^2)。
推导过程
动能定理的推导基于牛顿第二定 律和运动学公式，通过分析力对 时间的累积效应来得出动能的变
化。
应用场景
动工具之一。
现代力学
爱因斯坦相对论的出现，对经典力学提出 了挑战，提出了时间和空间的相对性。
随着计算机技术和数值方法的进步，现代 力学得到了迅速发展，广泛应用于工程和 科学领域。
理论力学的重要性与应用
重要性
理论力学是物理学和工程学的重要基础学科，为其他学科提供了基本的原理和 方法。
应用
理论力学的应用广泛，包括航空航天、机械、土木、交通、船舶等领域。例如， 火箭发射需要理解力学原理，飞机设计需要考虑空气动力学和材料力学。
应用
在分析碰撞、火箭推进 等动力学问题时，动量 守恒定律是重要的理论 基础。
质点和质点系的动量定理和动量守恒定律
质点的动量定理和动量守恒定律
对于质点，动量定理和动量守恒定律的表述与上述内容一致。
质点系的动量定理和动量守恒定律
对于多个质点组成的质点系，动量定理和动量守恒定律的表述需要考虑内力和外 力的作用。内力不会改变系统的总动量，而外力则会引起系统动量的变化。
01
02
03
04
定义：物体的加速度与作用力 成正比，与物体的质量成反比
。
数学表达式：F=ma。
意义：揭示了力与加速度之间 的直接关系，是动力学的基本
规律。
应用：用于分析物体的运动状 态变化，以及求解物体的加速 度、速度和位移等物理量。
牛顿第三定律
定义
(NEW)哈工大理论力学教研室《理论力学》(第7版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录第1章 静力学公理和物体的受力分析1.1 复习笔记
1.2 课后习题详解
1.3 名校考研真题详解
第2章 平面力系
2.1 复习笔记
2.2 课后习题详解
2.3 名校考研真题详解
第3章 空间力系
3.1 复习笔记
3.2 课后习题详解
3.3 名校考研真题详解
第4章 摩 擦
4.1 复习笔记
4.2 课后习题详解
4.3 名校考研真题详解第5章 点的运动学
5.1 复习笔记
5.2 课后习题详解
5.3 名校考研真题详解第6章 刚体的简单运动
6.1 复习笔记
6.2 课后习题详解
6.3 名校考研真题详解第7章 点的合成运动
7.1 复习笔记
7.2 课后习题详解
7.3 名校考研真题详解第8章 刚体的平面运动8.1 复习笔记
8.2 课后习题详解
8.3 名校考研真题详解
第9章 质点动力学的基本方程9.1 复习笔记
9.2 课后习题详解
9.3 名校考研真题详解
第10章 动量定理
10.1 复习笔记
10.2 课后习题详解
10.3 名校考研真题详解
第11章 动量矩定理
11.1 复习笔记
11.2 课后习题详解
11.3 名校考研真题详解
第12章 动能定理
12.1 复习笔记
12.2 课后习题详解
12.3 名校考研真题详解
第13章 达朗贝尔原理。
理论力学(第七版)哈工大高等教育出版社教学课件
取左拱 AC,其受力图如图
（c）所示
系统整体受力图如图 （d）所示
考虑到左拱 AC三个力作用下
平衡，也可按三力平衡汇交定
理画出左拱 AC的受力图，如
图（e）所示
此时整体受力图如图（f） 所示
讨论：若左、右两拱都考 虑自重，如何画出各受力 图？
如图 （g）（h）（i）
例1-5 不计自重的梯子放在光滑水 平地面上，画出梯子、梯子 左右两部分与整个系统受力 图．图(a)
一般不必分析销钉受力，当要分析时，必须把销钉单独 取出．
（3） 固定铰链支座
约束特点：
由上面构件1或2 之一与地面或机架固定而成． 约束力：与圆柱铰链相同 以上三种约束（经向轴承、光滑圆柱铰链、固定铰链支 座）其约束特性相同，均为轴与孔的配合问题，都可称 作光滑圆柱铰链．
固定铰链支座
F
Fy
Fx
i 1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
n
FR FRn1 Fn Fi Fi
i1
二.平面汇交力系平衡的几何条件
平衡条件 Fi 0
平面汇交力系平衡的必要和充分条件是：该力系 的力多边形自行封闭.
例2-1
已知：AC=CB，P=10kN,各杆自重不计；
求：CD杆及铰链A的受力.
可用二个通过轴心的正交分力 Fx , Fy 表示．
（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，如剪 刀．
光滑圆柱铰链约束
A B
F A
B
约束力：
光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样，可用 两个正交分力表示．
哈工大理论力学第七版课后习题答案完整版
1-1 画出下列各图中物体A ，ABC 或构件AB ，AC 的受力图。
未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
P 2N F 1N F A (a)(a1)P N F A T F(b)(b1)P B A 2N F 3N F 1N F (c)(c1)A B 2P 1P Ax F Ay F T F (d)(d1)F B F A F B A (e)(e1)A BFAx F BF Ay F q(f) (f1)A B F C C F A F (g)(g1) A C 1P C F Ax F Ay F B 2P(h)(h1) B F C Ax F A D C F Ay F(i)(i1)(j) (j1)A B C P Ax F Ay F B F F (k)(k1)C A CAF AC F BA F AB F BA P ACF ′ABF ′ (l) (l1) (l2) (l3)图1-1 1-2画出下列每个标注字符的物体的受力图。
题图中未画重力的各物体的自重不计，所有接触处均为光滑接触。
2N F 2P C N F ′(a) (a1)1P 1N F 2N F AxF AyF 2P CA B1P 1N F Ax F A N F B Ay F(a2) (a3) 2P 1P A1N F 3N F 2N F B(b) (b1)1P A 1N F N F 2P 3N F N F ′2N F B(b2) (b3)B 1N F A2P Ax F AyF DC2N F 1P(c) (c1) 1P B 1N F D 2N F TF A 2P AxF AyF T F ′ (c2)(c3)B A CD C F Ay F q BF Ax F (d) (d1)A C DC F Ay F q Ax F DyF Dx F B D B F q Dx F ′DyF ′ (d2)(d3)ABC P qAx F Ay F Cy F Cx F A B q Ax F Ay F Bx F By F BC PCx F Cy F Bx F ′By F ′ (e) (e1)(e2) (e3)CA B 2F ByF Bx F Ax F Ay F 1F(f) (f1)C A AxF Ay F 1F CxF Cy F C B 2F ByF Bx F Cx F ′Cy F ′(f2)(f3) P BF AyF Ax F A C B(g) (g1) B F AyF AxF A C B T F Cx F D P C CxF ′Cy F ′TF(g2)(g3)BAx F Ay F A B F ′1F D BCx F Cy F C B F 2F(h)(h1) (h2)A O COyF Ox F Cx F CyF AxF Ay F C D F CyF ′Cx F ′E F A B E(i) (i1) (i2)A B O C OyF Ox F Bx F By F DFE ABBx F By F EF ′AxF ′Ay F ′(i3)(i4)AB C H E DP Ay F Ax F Bx F By F BCByF Bx F Cy F Cx F T F(j) (j1) (j2)D 2T F 1T F DyF Dx F E 2T F ′3T F Ex F Ey F A D Ax F Ay F Dy F ′DxF ′E C Cy F ′Cx F ′Ex F ′Ey F ′(j3) (j4) (j5)BB FC FDE F ′Cy F ′Cx F ′E θ(k)(k1)A BBF C F Ay F Ax F E Dθ A Cy F CFAy F AxF DEF CxF D θ−°90 (k2) (k3) D EA BA FB FC F CB D DF 1F BF ′(l) (l1) (l2)E EF 2F D D F ′ AB C DE 2F 1F AFC F E F (l3) (l4)或 B C CF Dy F Dx F 1F BF ′D DE DyF ′Ey F ExF Dx F ′2F A B C D E 2F 1F A F CF Ey F Ex F(l2)’(l3)’ (l4)’ CCyF 1F CxF B AAD F ′(m) (m1)E F E ADF DHF H 2F ADF AD F ′AD(m2) (m3)B O A Ox F OyF BN F AN F kF(n) (n1) D q1N F 3N F 2N F B F ′B(n2) B D G FA CE AF C F E F FG F (o) (o1)B A BF A F B D C F D F B F ′C D E F F F D F ′FF E(o2) (o3) (o4)图1-2第2章 平面汇交力系与平面力偶系2-1 铆接薄板在孔心A ，B 和C 处受3个力作用，如图2-1a 所示。
哈工大第七版理论力学课件
FE1y F
FBy
P
50
[题1-2（i）] （P25） 画出下列各物体和整′体的受力图
A
F
F
CE
D
FOx
O
B
FBx
FOy
FBy FAx
FAy
A
FCx C
FC′ x C
E
D
FC′ y
FE
A
FA′ x
FA′y
E
FOx
FCy
O
FOy
F′E FBx
B
51 FBy
[例6] 画各物体的受力图和整体的受力图。
7 、正确判断二力构件。
45
[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
FH
FAy
FC
FD
F 'H
FAx
F'By
F'C
F FAx
FAy
F'Bx
FAy
46
[例6] 画出下列各构件的受力图和整体的受力图
[整体]
C
B 60º
A
FAx FAy
[AC杆]
FCy
C
[CE杆] F'Cx C
FN FN
FNA
FNB
23
渐开线 FN
—压力角 FN
节圆
24
2.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
T
绳索类只能受拉，所以它们的约束力是
P
P
作用在接触点，方向沿绳索背离物体。
F
F1 F'1 F2 F'2
FA' FB'
哈工大理论力学(第七版)第一章
合力(合力的大小与方向) FR F1 F2 (矢量和)
亦可用力三角形求得合力矢
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，且作用在同一直线上。
使刚体平衡的充分必要条件
F1 F2
最简单力系的平衡条件
F1
Fy FB FA
O
Fx
可用二个通过轴心的正交分力 Fx , Fy 表示。
（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，如 剪刀。
光滑圆柱铰链约束
固 定 铰 链 简 图
约束力：
光滑圆柱铰链：亦为孔与轴的配合问题，与轴承一样， 可用两个正交分力表示。 其中有作用反作用关系 x , FC y FC y FC x FC
F1 F1
F3
C O
A
F12
B
F2 F2
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，同时消失，等值、反 向、共线，作用在相互作用的两个物体上。 在画物体受力图时要注意此公理的应用。
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）
柔性体（受压不能平衡）
刚体（受压平衡）
§1-2
约束和约束力
约束：对非自由体的位移起限制作用的物体.
约束力：约束对非自由体的作用力．
约 束 力
大 小——待定 方 向——与该约束所能阻碍的位移方向相反
作用点——接触处
工程中常见的约束 1、具有光滑接触面（线、点）的约束（光滑接触约束） F N F N
理论力学 第七版 第一章
解方程得
q M
45
B
F
x
FAx
A
FAx F cos 45 0.707 F FAy ql 0.707 F
1 2 M A ql 0.707 Fl M 2 7
MA
l
FAy
静力学
第二章 平面力系
2. 平面任意力系平衡方程的其它形式 前面导出的是平面任意力系平衡方程的基本形式， 它是两个投影式和一个力矩式.共有三个独立的方程，可 以求出三个未知数。 应该指出，投影轴和矩心都可以任意选取的。两坐标 轴不一定是正交，只要不相平行即可（原因何在？请读者 自行考虑）。矩心不一定是坐标轴原点。为了求解方便， 应尽量使每个方程式中的未知数含量越少越好。一般投影 轴尽可能选取该力系中多数力（尤其是未知力）的作用线 平行或垂直，矩心选在未知力的交点上。 除此以外，有时还不能避免要解联立方程。因此 为了简化计算，还可选择适当的平衡方程形式，除了 式（3-7）所表示的基本形式外，还有其它两种形式。
1 1 1 ( M Pa qb 2 ) 2b 2 2
22
静力学
第二章 平面力系
§2-8 平面简单桁架的内力计算
工程中，屋架、桥架、电视塔、起重机、输电线塔等结构物 常用桁架结构。
23
静力学
第二章 平面力系
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静力学
第二章 平面力系
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静力学
第二章 平面力系
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静力学
第二章 平面力系
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静力学
例题2-16
第二章 平面力系
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3.学习理论力学的目的
1 由于我们是工科专业，而工科专业要较多地接触机 械运动的问题，学好了理论力学，应用所学的其它知 识，我们基本上能解决实际生活中的机械运动问题。
2 理论力学是学习一系列后续课程的重要基础，理论 力学是研究力学中最普通的最基本的规律，很多课程 如材料力学、弹性力学、结构力学、流体力学、飞行 力学、振动理论、断裂力学都要以理论力学的内容为 基础。
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3 随着科学技术的发展，交叉学科的地位也越来 越重要。力学与其它学科的渗透形成了生物力学、 爆炸力学、物理力学等边缘学科，这就需要我们 有坚实的理论力学基础。
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4.力学的应用
航天工程
核反应堆工程
航空工程
石油工程
机械工程
电子工程
土木工程
计算机工程
水利工程
其它工程领域
理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、有限
我国古代人民(十四世纪以前) 在力学的发展上始终 走在世界的前列，只是在近代封建社会的统治下，才 变得比较落后。解放后，力学才又重新焕发出生机。
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在力学的发展史上，我国不乏光辉的实例，公元前 250年，李冰建成了至今闻名中外的都江堰，东汉的张 衡发明了地动仪，隋代的李春建成的赵州桥，至今仍 屹立着，已有一千三百多年历史。我们大家不要认为 制造一座桥很简单，实际上它要综合理论力学、材料 力学、结构力学等一系列的知识。谈到这儿，我们不 禁要谈到二次大战中的一个真实故事，当时德国的一 支部队打胜仗后举行隆重的庆祝仪式，浩浩荡荡从一 座桥上通过，结果还没走到中间桥就“轰”的一声塌 了，事后查明是由于部队的步伐使桥发生了共振现象， 使许多士兵遭到了水灾之苦。
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都江堰
岷江上的大型引水枢纽工程，也是现有世界上历史最长的无坝 引水工程。始建于公元前256～前251年。
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赵州桥(安济桥)
591～599年，跨度37.4米,采用拱高只有7米的浅拱-敞肩拱， 敞肩拱的运用为世界桥梁史上的首创，并有“世界桥梁鼻祖” 的美誉。
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张衡与地动仪
东汉时期，中国发生地震的次数是比较多的，为了测定地 震方位，及时地挽救人民的生命财产，公元126年，张衡在第二 次担任太史令之后， 就注意掌握收集地震的情报和记录，经过 多年的潜心研究，终于在公元132年(东汉顺帝阳嘉元年)，发明 了世界上第一台测定地震方位的科学仪器——候风地动仪。
1.理论力学的研究对象和内容
理论力学——研究物体机械运动规律的科学。
运动是物质存在的形式，它的范围很广：物体位置的 变化、发光、发热、化学变化甚至人脑的思维等。 机械运动：物体在空间的位置随时间的变化。包括： 车辆行使，机器的运转、水的流动、建筑物的振动。
平衡：是机械运动的特殊形式。
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静力学 研究物体的受力分析、力系的等效替换（或简化）、 建立各种力系的平衡条件的科学．
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山西应县木塔
1056 年 建 成 ， 采 用 筒 体结构和各种斗拱， 900多年来经受过多次 地震的考验。
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桥 梁 的 共 振 破 坏
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塔科马（Tacoma）桥风振致毁
1940年11月7日，美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重 的桥梁事故，开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进 行研究。该桥主跨长853.4m，全长1810.56m，桥宽11.9m，而梁 高仅1.3m。通过两年时间的施工，于1940年7月1日建成通车。但 由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入 ，该桥的加劲梁型式极不合理（板式钢梁），导致在中等风速 (19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据 说，在出事当天，一位记者把车停在桥上，并把一条狗留在车内 。桥倒塌时，只有他本人跑到了桥台处。该桥破坏时，当地 Tacoma报社的编辑Leonard Costsworth恰好路过，并用摄影机记录 下一段珍贵的胶片。这才使得后人有机会一睹当年桥毁场面。当 地的报纸以简洁的标题对这场事故作了报道，“损失：一座桥、 一辆汽车、一条狗”。10年以后，才开始重新修建塔科马桥。仍 采用悬索桥型式，但加劲梁改为桁架式。新桥总长较旧桥长12m ，于1950年10月14日建成通车。
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1 远在奴隶社会时代，我国劳动人民就积累了比较丰 富的力学知识，如杠杆原理、功的原理、滚动磨擦的 原理。我国古代的墨经是一部最早记述有关力学原理 的著作。在欧州，比墨经稍晚一些，相继出现了亚里 士多德的“物理学”和阿基米德的“论比重”等著作， 奠定了静力学的基础。在那个时期，出现争论的事很 多，我们大家可能都还记得高中时学过的比萨斜塔前的 实 验 ， 那 个 时 候 亚 里 士 多 德 (Aristotle,B.C.384-322) 认为物体下落的速度与其重量成正比，直到十七世纪， 伽利略才推翻了这个错误的认识。还有太阳中心说及 地球中心论等等许多的争论。
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运动学 只从几何的角度来研究物体的运动（如轨迹、
速度、加速度等），而不研究引起物体运动的物理 原因。
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动力学 研究受力物体的运动和作用力之间的关系。
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2.理论力学发展简史
理论力学是以伽利略(Galileo A.D.1564---1642年) 和牛顿(Newton A.D.1642-1727年)所总结的关于机械运 动的基本定律为基础发展起来的，属于古典力学的范 畴。实际上它的研究对象的速度必须远小于光速 (300000 km/s)，才足够准确。在这里有必要研究一下 它的发展简史。
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2 十六到十七世纪，力学开始形成一门独立的系统的 学科，伽利略提出了加速度的概念，从而奠定了动力 学的基础。牛顿在总结前人的研究成果后，写出了 《自然哲学之数学原理》一书(1687年)，对动力学作 了系统的描述，提出了牛顿三定律，它是整个古典力 学的基础。
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3 十八、十九世纪是理论力学发展成熟的时期，相继 提出了重要的虚位移原理、达朗伯原理以及拉格朗日 方程。在此基础上，产生了分析力学。进入二十世纪， 由于新技术革命的需要，又相继产生了非线性振动、 陀螺力学、飞行力学、弹道学等一系列分支力学。