理论力学-绪论PPT课件
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《理论力学课件》PPT课件
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。
2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替 一个复杂力系。 3、力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这 些条件解决一些工程实际问题 。
.
14
在各种工程中，都有大量的静力学问题。 起重机
8
上课时主动思考，跟上教学进度。尽量不缺课。
按时独立做好布置的作业，作业中的图要画清楚，算式 要写清楚。
要做大量的习题和思考题。
.
9
2 在学习中遇到困难怎么办？
阅读相关教材和习题解答 找老师答疑 答疑时间: 答疑地点:
发送电子邮件 Email: cyliu@
访问扬州大学理论力学教学网 /course2/lllx
.
7
理论力学的学习方法
1 如何学好理论力学
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概念和公 理或定律
要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理和结论， 以及由这些定理和结论引出的基本方法，它们是理论力 学的主要内容。
掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养把具体 实际问题抽象成为力学模型的能力
.
但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题以及研究力与运 动变化关系的问题时，可以完全忽略。因此在理论力学中，通 常我们假设所处理的对象均为刚体。
.
21
§0－3 结构的构件与分类
工程结构：由工程材料制成的构件，按合理方式组成为能支承 荷载，传递力，起骨架作用的整体或某一部分。 构件按几何特征可分为三类：杆、板壳、块体
理论力学课件
扬州大学水利科学与工程学院
.
1
绪论
*理论力学的研究对象和内容 *学习目的和学习方法 *教学参考书
2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替 一个复杂力系。 3、力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这 些条件解决一些工程实际问题 。
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14
在各种工程中，都有大量的静力学问题。 起重机
8
上课时主动思考，跟上教学进度。尽量不缺课。
按时独立做好布置的作业，作业中的图要画清楚，算式 要写清楚。
要做大量的习题和思考题。
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9
2 在学习中遇到困难怎么办？
阅读相关教材和习题解答 找老师答疑 答疑时间: 答疑地点:
发送电子邮件 Email: cyliu@
访问扬州大学理论力学教学网 /course2/lllx
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7
理论力学的学习方法
1 如何学好理论力学
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概念和公 理或定律
要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理和结论， 以及由这些定理和结论引出的基本方法，它们是理论力 学的主要内容。
掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养把具体 实际问题抽象成为力学模型的能力
.
但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题以及研究力与运 动变化关系的问题时，可以完全忽略。因此在理论力学中，通 常我们假设所处理的对象均为刚体。
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21
§0－3 结构的构件与分类
工程结构：由工程材料制成的构件，按合理方式组成为能支承 荷载，传递力，起骨架作用的整体或某一部分。 构件按几何特征可分为三类：杆、板壳、块体
理论力学课件
扬州大学水利科学与工程学院
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1
绪论
*理论力学的研究对象和内容 *学习目的和学习方法 *教学参考书
ppt版本-哈工大版理论力学课件(全套)
理论力学课程的内容包括质点和刚体的运动、弹性力学、 流体力学、振动和波等，其体系由静力学、运动学和动力 学三个部分组成。
理论力学课程的内容非常广泛，主要包括质点和刚体的运 动、弹性力学、流体力学、振动和波等方面的知识。这些 内容在理论力学体系中占据着重要的地位，为后续的工程 技术和科学研究提供了重要的理论基础和应用方法。同时 ，理论力学体系由静力学、运动学和动力学三个部分组成 ，这三个部分相互联系、相互渗透，构成了完整的理论力 学体系。
详细描述
理论力学作为经典力学的一个重要分支，主要研究物体运动规律、力的作用机制以及它们之间的相互作用。通过 对质点和刚体的运动规律、力的合成与分解、动量守恒和能量守恒等基本原理的研究，理论力学为各种工程技术 和科学研究提供了重要的理论基础和应用方法。
理论力学课程的内容和体系
要点一
总结词
要点二
详细描述
置和速度。
刚体的转动
02
描述刚体绕固定点或轴线的旋转运动，通过角速度矢量和角加
速度矢量表示刚体的转动状态。
刚体的复合运动
03
描述刚体同时存在的平动和转动，通过平动和转动运动的合成
来描述。
刚体的动力学方程
牛顿第二定律
表述了物体运动与力的关系，即物体受到的合外力等 于其质量与加速度的乘积。
动量定理
表述了物体动量的变化率等于作用在物体上的力与时 间的乘积。
由于非惯性参考系中物体受到的力不是真实的外力，而是由于参考 系加速或旋转产生的惯性力。
非惯性参考系的应用
在研究地球上的物体运动时，常常需要用到非惯性参考系，例如研 究地球的自转和公转对物体运动的影响。
05
刚体的运动
01
描述刚体在空间中的位置和运动，通过平动矢量表示刚体的位
《理论力学(Ⅰ)》PPT 第1章
FC
计算对y轴的矩 计算对z轴的矩
c b
x
z b
O
a
O
x
y M y (F ) MO (F ) Fc
M z (F ) MO (F ) Fa
F
F
解2：计算力对点O之矩
·
z O a Ay
x rB c
MO (F ) r F (bi aj ck) (Fi) F C
i jk
b a c
F 0 0
1. 力:物体间的相互作用，这种作用使物 体的运动状态和形状发生改变。
力使物体运动状态发生改变的效应称为外 效应─运动效应。
力使物体形状发生改变的效应称为内效应 ─变形效应。
力的三要素：力的大小，方向和作用点。
2. 刚体:在力的作用下不变形的物体；在力 的作用下其内部任意两点之间距离始终保 持不变的物体。
公理4 作用与反作用原理
B
A F F B
两个物体间相互作用，总是等值、反 向、共线！ 分别作用在两个物体上。
F F 0 F F
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，则平衡状态不变。
变形体遵从刚体平衡条件 ！ 刚体平衡条件对变形体而言，只是必 要条件！反之，为充分条件。 当我们以两个以上刚体为研究对象时， 都用到了刚化原理。
刚体是理想的力学模型。
3. 力系:作用在物体上的一组力。 如果两个力系使刚体产生相同的运动状
态变化，则这两个力系互为等效力系。
一个力系用其等效力系来代替，称为 力系的等效替换。
4. 用一个简单力系等效替换一个复杂力系， 称为力系的简化。
5. 当且仅当一个力与一个力系等效时，这 个力是该力系的合力。
《理论力学绪论》课件
后续学习方向建议
深入学习拉格朗日力学和哈密顿力学，探索更复杂的物体运动和力学问题。
《理论力学绪论》PPT课 件
理论力学绪论PPT课件 - 简介 - 理论力学的定义 - 为什么需要学习理论力学
大物基础回顾
牛顿运动定律
物体在外力作用下的运动规律，包括惯性、 加速度和相等作用力，为理论力学的基础。
能量守恒定理
系统的总能量在没有外力和外力矩的情况下 保持不变。
动量定理
物体的动量在没有外力和外力矩的情况下保 持不变。
2 牛顿第二定律
物体在没有外力作用时，保持静止或匀速 直线运动。
物体的加速度与作用在物体上的力成正比， 与物体质量成反比。
3 牛顿第三定律
4 惯性系和非惯性系
任何两个物体之间的相互作用力大小相等、 方向相反。
惯性系是观察物体运动的参考系，非惯性 系是观察物体在惯性系外的运动的参考系。
拓展：拉格朗日力学和哈密顿力学
万有引力定律
描述任意两个物体之间的引力作用，并解释 了天体运动的规律。
矢量分析
矢量和标量
矢量具有大小和方向，而间可以相加和相减， 遵循平行四边形法则。
矢量的数量积和向 量积
数量积可以得到两个矢量之 间的夹角，向量积可以得到 垂直于两个矢量的矢量。
牛顿力学
1 牛顿第一定律
拉格朗日方程
一种描述物体运动的微分方 程，基于能量和动量的原理。
哈密顿量
描述系统在广义坐标和动量 空间中的能量。
哈密顿方程
通过哈密顿量得到系统的运 动方程。
总结
理论力学的意义与应用
理论力学是研究物体运动的基础学科，为科学研究和工程应用提供重要支持。
理论力学的发展历程
从牛顿力学到拉格朗日力学和哈密顿力学，理论力学经历了不断的发展和完善。
深入学习拉格朗日力学和哈密顿力学，探索更复杂的物体运动和力学问题。
《理论力学绪论》PPT课 件
理论力学绪论PPT课件 - 简介 - 理论力学的定义 - 为什么需要学习理论力学
大物基础回顾
牛顿运动定律
物体在外力作用下的运动规律，包括惯性、 加速度和相等作用力，为理论力学的基础。
能量守恒定理
系统的总能量在没有外力和外力矩的情况下 保持不变。
动量定理
物体的动量在没有外力和外力矩的情况下保 持不变。
2 牛顿第二定律
物体在没有外力作用时，保持静止或匀速 直线运动。
物体的加速度与作用在物体上的力成正比， 与物体质量成反比。
3 牛顿第三定律
4 惯性系和非惯性系
任何两个物体之间的相互作用力大小相等、 方向相反。
惯性系是观察物体运动的参考系，非惯性 系是观察物体在惯性系外的运动的参考系。
拓展：拉格朗日力学和哈密顿力学
万有引力定律
描述任意两个物体之间的引力作用，并解释 了天体运动的规律。
矢量分析
矢量和标量
矢量具有大小和方向，而间可以相加和相减， 遵循平行四边形法则。
矢量的数量积和向 量积
数量积可以得到两个矢量之 间的夹角，向量积可以得到 垂直于两个矢量的矢量。
牛顿力学
1 牛顿第一定律
拉格朗日方程
一种描述物体运动的微分方 程，基于能量和动量的原理。
哈密顿量
描述系统在广义坐标和动量 空间中的能量。
哈密顿方程
通过哈密顿量得到系统的运 动方程。
总结
理论力学的意义与应用
理论力学是研究物体运动的基础学科，为科学研究和工程应用提供重要支持。
理论力学的发展历程
从牛顿力学到拉格朗日力学和哈密顿力学，理论力学经历了不断的发展和完善。
《哈工大理论力学》课件
总结词
动量守恒定律在物理学、工程学和天文 学等领域有着广泛的应用。
VS
详细描述
在碰撞、火箭推进、行星运动、相对论等 领域中，动量守恒定律都起着重要的作用 。通过应用动量守恒定律，可以预测系统 的运动状态和变化趋势，为实际应用提供 重要的理论支持。
04
角动量与角动量守恒定律
角动量的定义与计算
角动量的定义
体育竞技
在花样滑冰、冰球等体育项目 中，运动员通过改变身体姿态 来调整角动量，以完成各种高
难度动作。
05
万有引力定律
万有引力定律的表述
总结词
万有引力定律是描述两个质点之间由于它们 的质量而相互吸引的力的大小和方向的定律 。
详细描述
万有引力定律由艾萨克·牛顿提出，表述为 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸 引，该力的大小与它们质量的乘积成正比，
02
牛顿运动定律
牛顿运动定律的表述
第一定律（惯性定律）
除非受到外力作用，否则保持静止或匀速直线运动 的状态不变。
第二定律（动量定律）
物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反 比。
第三定律（作用与反作用定律）
对于任何作用力，都存在一个大小相等、方向相反 的反作用力。
牛顿运动定律的应用
动力学问题
弹性力学的应用实例
总结词：实际应用
详细描述：弹性力学在工程领域有广 泛的应用，如桥梁、建筑、机械和航 空航天等。应用实例包括梁的弯曲、 柱的拉伸和压缩、壳体的变形等。
THANKS
感谢观看
提供理论基础和解决方案。
理论力学的发展历程
总结词
理论力学的发展经历了古典力学和相对论力学两个阶段，相对论力学对于高速运动和强引力场的研究具有重要意 义。
理论力学说课PPT课件
机械运动实例
总结词
机械运动是理论力学的传统应用领域，涉及 各种实际机械系统的运动规律。
详细描述
机械运动是理论力学中最为常见的应用领域 之一。各种实际机械系统，如汽车、飞机、 机器和机器人等的运动规律，都需要通过理 论力学进行分析和描述。通过研究机械运动， 可以深入理解力矩、动量、动能等力学概念， 以及它们在机械系统中的具体应用。
自我评价
通过本课程的学习，我掌握了理论力 学的基本知识和分析方法，对物理学
的理解更加深入
我认为自己的逻辑思维、抽象思维和 创新能力得到了提高，解决问题的能 力也有所增强
建议
建议增加一些与实际应用相关的案例 和实验，以更好地理解理论力学的应 用价值
对于一些较难理解的概念和公式，希 望能够有更多的解释和练习题
详细描述
力的分析方法包括矢量表示法、直角坐标表示法和极坐标表 示法等。通过力的合成与分解，可以确定物体运动状态的变 化。力矩的计算则涉及到转动惯量、角速度和动量矩等概念 。
运动分析方法
总结词
运动分析方法主要研究物体运动轨迹、速度和加速度等参数。
详细描述
运动分析方法包括对质点和刚体的运动学分析，通过求解运动微 分方程或积分方程，可以确定物体的运动轨迹、速度和加速度等 参数。这些参数对于理解力学系统的运动规律和相互作用至关重 要。
本课程总结
提高了学生解决实际问题的能力 改进方向
针对不同专业需求，调整教学内容和深度，更好地满足学生需求
本课程总结
01
加强实验和实践环节，提高学生 的动手能力和实践经验
02
引入更多现代技术和方法，更新 教材和教学方法，保持课程的前 沿性
力学发展历程与展望
力学发展史
《理论力学》课件
《理论力学》PPT课件
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
本PPT课件为您提供了理论力学方面的基本概念和知识，希望对您的学习和工作有所帮助。
# 理论力学PPT课件 本PPT课件将为你介绍理论力学的基础概念和知识。
物理学基础
经典力学方程
牛顿式方程、拉格朗日方程等经典力学方程
基础知识
力学、热学、光学等基础知识
运动学基础
1 运动学方程
位移、速度、加速度等运动学基本概念
2 轨迹分析
运动学方程、轨迹分析等
动力学基础
1 动力学方程
2 一维运动的应用
力的概念、牛顿三定律等动力学基本概念
动力学方程、一维运动的应用等刚体动力学1Fra bibliotek刚体运动学和动力学
刚体运动学和动力学的基本概念
2 刚体角动量定理
刚体角动量定理、刚体动量定理等
振动与波动
1 单自由度系统 2 多自由度和耦合振动 3 声波和光波
简谐振动分析
多自由度和耦合振动分析
声波和光波等基本概念
相对论力学
1 相对论的基本概念和理论
相对论的基本概念和理论
2 Minkowski时空和洛伦兹变换
Minkowski时空和洛伦兹变换等
结语
基本概念和知识
本PPT课件为您提供了理论力学方面的基本概念和知识，希望对您的学习和工作有所帮助。
上海交通大学-理论力学PPT-绪论
英国伟大科学家牛顿(1643~1727)在 1687年版的《自然哲学的数学原理》一 书中提出了制约物质宏观机械运动的基 本规律，即万有引力定律和动力学基本 定律。奠定了牛顿力学的基础。
2021/6/12 30
瑞士的伯努利(1667~1748)虚位移原理。 瑞士的欧拉(1707~1783)著出《力学》用 微分方程研究。 法国达朗伯(1717~1785)名著《动力学专 论》达朗伯原理。 法国拉格朗日(1736~1813)提出第二类拉 格朗日方程。
20世纪，产生的许多高新技术，航天、航空、 高层建筑、大型空间结构、巨型轮船、大跨度 与新型桥梁（如吊桥、斜拉桥）、海洋平台、 精密机械、机器人、高速列车、海底隧道等都 是在力学指导下实现的。
2021/6/12 3
2021/6/12
航天器的对接
4
神舟一号飞船太阳能帆板的展开
2021/6/12 5
2021/6/12 36
理论力学的公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定 理和结论，形成理论体系，然后再通过实践来验 证理论的正确性。
2021/6/12 37
1. 矢量力学方法 2. 分析力学方法
（1）拉格朗日力学 （2）哈密顿力学
2021/6/12 38
2021/6/12 14
2021/6/12 15
卢浦大桥
2021/6/12 16
美国的Tacoma 大桥，中央跨距853米。在19m/s的小风下整体塌毁。
2021/6/12 17
2021/6/12 18
高速列车
2021/6/12 19
2021/6/12 20
2021/6/12 21
2021/6/12 22
楼高 420.5m 共 88 层
理论力学课件
理论力学课件
汇报人：可编辑 2023-12-24
目录
CONTENTS
• 绪论 • 牛顿运动定律 • 动量定理和动量守恒定律 • 动能定理和机械能守恒定律 • 角动量定理和角动量守恒定律
目录
CONTENTS
• 万有引力定律和天体运动 • 弹性力学基础 • 流体力学基础 • 非线性力学基础
01
绪论
详细描述
03
04
05
车辆动力学：在车辆行 驶过程中，通过分析车 辆的受力情况和运动状 态，可以利用动能定理 计算车辆的加速度和速 度变化，以及优化车辆 的动力性能。
航天工程：在航天工程 中，机械能守恒定律被 广泛应用于卫星和火箭 的运动分析。通过研究 卫星和火箭的运动轨迹 和速度变化，可以预测 其轨道和发射参数。
VS
详细描述
万有引力定律由艾萨克·牛顿提出，他发 现任何两个物体都存在相互吸引的力，这 个力的大小与两个物体的质量成正比，与 它们之间的距离的平方成反比。这个定律 适用于任何两个物体，无论它们是否接触 ，只要它们之间的距离足够小。
03
动量定理和动量守恒定律
动量定理的定义
总结词
动量定理是描述物体动量变化的定理。
详细描述
动量定理是指物体受到力的作用时，其动量会发生变化，变化量等于力与时间的 乘积。即Ft=mv2-mv1，其中F表示作用在物体上的力，t表示力的作用时间，m 表示物体的质量，v1和v2分别表示物体初速度和末速度。
理论力学的重要性
总结词
理论力学是物理学和工程学的重要基础，对于理解物 质运动规律、预测和控制物体运动、以及解决实际问 题具有重要意义。
详细描述
理论力学作为物理学的一个重要分支，是理解和描述 物质运动规律的基础。无论是天体运动、机械运动还 是微观粒子的运动，都需要借助理论力学的知识来进 行描述和预测。同时，理论力学也是工程学的重要基 础，为各种实际问题的解决提供了理论基础和方法。 通过理论力学的应用，我们可以更好地控制和优化物 体的运动状态，提高工程系统的性能和稳定性。
汇报人：可编辑 2023-12-24
目录
CONTENTS
• 绪论 • 牛顿运动定律 • 动量定理和动量守恒定律 • 动能定理和机械能守恒定律 • 角动量定理和角动量守恒定律
目录
CONTENTS
• 万有引力定律和天体运动 • 弹性力学基础 • 流体力学基础 • 非线性力学基础
01
绪论
详细描述
03
04
05
车辆动力学：在车辆行 驶过程中，通过分析车 辆的受力情况和运动状 态，可以利用动能定理 计算车辆的加速度和速 度变化，以及优化车辆 的动力性能。
航天工程：在航天工程 中，机械能守恒定律被 广泛应用于卫星和火箭 的运动分析。通过研究 卫星和火箭的运动轨迹 和速度变化，可以预测 其轨道和发射参数。
VS
详细描述
万有引力定律由艾萨克·牛顿提出，他发 现任何两个物体都存在相互吸引的力，这 个力的大小与两个物体的质量成正比，与 它们之间的距离的平方成反比。这个定律 适用于任何两个物体，无论它们是否接触 ，只要它们之间的距离足够小。
03
动量定理和动量守恒定律
动量定理的定义
总结词
动量定理是描述物体动量变化的定理。
详细描述
动量定理是指物体受到力的作用时，其动量会发生变化，变化量等于力与时间的 乘积。即Ft=mv2-mv1，其中F表示作用在物体上的力，t表示力的作用时间，m 表示物体的质量，v1和v2分别表示物体初速度和末速度。
理论力学的重要性
总结词
理论力学是物理学和工程学的重要基础，对于理解物 质运动规律、预测和控制物体运动、以及解决实际问 题具有重要意义。
详细描述
理论力学作为物理学的一个重要分支，是理解和描述 物质运动规律的基础。无论是天体运动、机械运动还 是微观粒子的运动，都需要借助理论力学的知识来进 行描述和预测。同时，理论力学也是工程学的重要基 础，为各种实际问题的解决提供了理论基础和方法。 通过理论力学的应用，我们可以更好地控制和优化物 体的运动状态，提高工程系统的性能和稳定性。
理论力学完整ppt课件
理论力学
主讲 王卫东
可编辑课件PPT
1
可编辑课件PPT
2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
可编辑课件PPT
3
可编辑课件PPT
真汽 车 碰 撞 仿
4
可编辑课件PPT
5
可编辑课件PPT
6
一、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。
可编辑课件PPT
15
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。
可编辑课件PPT
16
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。
可编辑课件PPT
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。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
可编辑课件PPT
24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立 公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论， 形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
主讲 王卫东
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1
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2
绪
论
一、理论力学的研究对象和内容 二、理论力学发展简史 三、学习理论力学的目的 四、理论力学的研究方法
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3
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真汽 车 碰 撞 仿
4
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5
可编辑课件PPT
6
一、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。
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15
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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16
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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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。
4 培养分析问题、解决问题的方法。
可编辑课件PPT
24
四、理论力学的研究方法
是从实践出发，经过抽象化、综合、归纳、建立 公理，再应用数学演绎和逻辑推理而得到定理和结论， 形成理论体系，然后再通过实践来验证理论的正确性。
17
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
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
[理论力学]第0章 绪论
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时的角速度、角加速度。
y
P
A
１受力分析；
C
２运动分析；
P
Q ３列动力学方程；
４求解方程。
B
x
9
§1—2 理论力学的学习目的
一、掌握理论力学分析问题的方法
1．从工程实际物体中建立力学模型。F
P
P
y C
A
BQ
10
一、掌握理论力学分析问题的方法
F
1．从工程实际物体中建立力学模型
P
2．掌握理论力学中研究问题的方法
F
A
考虑物体形状大小时的运动描述；
３）物体的受力与其运动之间有何关系?
Q A
N
4
二、理论力学的内容
§1—1 理论力学的研究对象和内容
１、静力学
一、理论力学的研究对象 理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
物体受力分析；力系的合成与简化； 力系平衡条件及应用。
２、运动学 从几何的角度来描述物体的运动，即： 建立物体的运动方程，求速度，加速度。
例如：
C E物重100N
A
O
例如： M
已知：A、B轮的半径与
质量、M。
A
求：1)支座A的约束力;
D
2)B轮的加速度。
B E
B
3
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
机械运动：物体在空间的位置随时间的改变。
1）是什么原因使物体的位置发生改变?
几 物体受到力的作用；
个 问
２）物体的运动如何描述?
题 点的运动描述；
1）确定研究对象；结构物的整体，
2）受力分析； 3）运动分析；
AC杆、水平工作台. y
4）列方程,求解方程；
y
P
A
１受力分析；
C
２运动分析；
P
Q ３列动力学方程；
４求解方程。
B
x
9
§1—2 理论力学的学习目的
一、掌握理论力学分析问题的方法
1．从工程实际物体中建立力学模型。F
P
P
y C
A
BQ
10
一、掌握理论力学分析问题的方法
F
1．从工程实际物体中建立力学模型
P
2．掌握理论力学中研究问题的方法
F
A
考虑物体形状大小时的运动描述；
３）物体的受力与其运动之间有何关系?
Q A
N
4
二、理论力学的内容
§1—1 理论力学的研究对象和内容
１、静力学
一、理论力学的研究对象 理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
物体受力分析；力系的合成与简化； 力系平衡条件及应用。
２、运动学 从几何的角度来描述物体的运动，即： 建立物体的运动方程，求速度，加速度。
例如：
C E物重100N
A
O
例如： M
已知：A、B轮的半径与
质量、M。
A
求：1)支座A的约束力;
D
2)B轮的加速度。
B E
B
3
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
机械运动：物体在空间的位置随时间的改变。
1）是什么原因使物体的位置发生改变?
几 物体受到力的作用；
个 问
２）物体的运动如何描述?
题 点的运动描述；
1）确定研究对象；结构物的整体，
2）受力分析； 3）运动分析；
AC杆、水平工作台. y
4）列方程,求解方程；
理论力学第三版-课件PPT
1. 选出几个相互独立的物理量作为基本量； 通常基本量都是选取可以直接测量的 物理量.
2. 由物理规律或定义推出用基本量表示的其他量（导出量）的关系式（称为导出 关系式）.
3. 确定出基本量的单位（基本单位）；力学常用基本量为 长度： 米（m）、质量：千克（kg） 、时间：秒（s）
4. 由导出关系式确定出导出量的单位（导出单位）； 5. 基本量的量纲为其本身，并规定用基本量的符号的正体大
理论力学教程（第三版） 电子教案
使用方法
▪ 本电子教案是用Microsoft Office中的PowerPoint
应用程序制作而成. 在所有安装了Microsoft Office 应用程序, 并能够运行自如的计算机上都能够操 作使用.
▪ 本电子教案共分五章, 每章内容都是是以节为单
位建立一个独立的PPT文件.
由于lnM,lnL,lnT是正交基矢,在上式中它们的系数应分别相等,
0 x1 1 x2 0 x3 1 (3) x1 0 x2 1 x3 1
0 x1 0 x2 (1) x3 2
求解上述方程组, 得到 x1 1, x2 1, x3 2
于是我们得到
ln[ P] 1 ln[ n] 1 ln[ m] 2 ln[ v]
§0.2 理论力学的内容结构
矢量力学（即牛顿力学）＋分析力学
• 矢量力学是以牛顿运动定律为基础，从分析质量和物体受 力情况，由此探讨物体的机械运动规律. 在矢量力学中，涉及 的量多数是矢量，如力、动量、动量矩、力矩、冲量等. 力是 分析力学中最关键的量.
• 分析力学以达朗贝尔原理为基础，从分析质量和质量系能量 情况，由此探讨物体机械运动规律. 分析力学中涉及的量多数是 标量，如动能、势能、拉格朗日函数、哈密顿函数等。动能和 势能是最关键的量.
2. 由物理规律或定义推出用基本量表示的其他量（导出量）的关系式（称为导出 关系式）.
3. 确定出基本量的单位（基本单位）；力学常用基本量为 长度： 米（m）、质量：千克（kg） 、时间：秒（s）
4. 由导出关系式确定出导出量的单位（导出单位）； 5. 基本量的量纲为其本身，并规定用基本量的符号的正体大
理论力学教程（第三版） 电子教案
使用方法
▪ 本电子教案是用Microsoft Office中的PowerPoint
应用程序制作而成. 在所有安装了Microsoft Office 应用程序, 并能够运行自如的计算机上都能够操 作使用.
▪ 本电子教案共分五章, 每章内容都是是以节为单
位建立一个独立的PPT文件.
由于lnM,lnL,lnT是正交基矢,在上式中它们的系数应分别相等,
0 x1 1 x2 0 x3 1 (3) x1 0 x2 1 x3 1
0 x1 0 x2 (1) x3 2
求解上述方程组, 得到 x1 1, x2 1, x3 2
于是我们得到
ln[ P] 1 ln[ n] 1 ln[ m] 2 ln[ v]
§0.2 理论力学的内容结构
矢量力学（即牛顿力学）＋分析力学
• 矢量力学是以牛顿运动定律为基础，从分析质量和物体受 力情况，由此探讨物体的机械运动规律. 在矢量力学中，涉及 的量多数是矢量，如力、动量、动量矩、力矩、冲量等. 力是 分析力学中最关键的量.
• 分析力学以达朗贝尔原理为基础，从分析质量和质量系能量 情况，由此探讨物体机械运动规律. 分析力学中涉及的量多数是 标量，如动能、势能、拉格朗日函数、哈密顿函数等。动能和 势能是最关键的量.
(PPT幻灯片版)理论力学课件
F1
刚体
大小相等 | F1 | = | F2 | 方 向相反 F1 =－F2 (矢量) 且 在同一直线上。
F2
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。
绳子
F2
平衡
F1
F2 不平衡
F1
F2
绳子
不平衡
F1
对多刚体不成立
理论力学
中南大学土木建筑学院
11
③二力构件：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件。
中南大学土木建筑学院
57
[例] 画出下列各构件的受力图
D
F2
B
F1
A
FAy FBy FBx B
E
FAx
FCx
C
FCy F2
E
FB
FE
FD F3
G
F3 FC
G FCx
FBy
B
F1 二力构件
F1 二力杆
F2
F2
注意：二力构件是不计自重的。
公理3 加减平衡力系原理
在已知的任意力系上加上或减去任意一个平衡力系， 并不改变原力系对刚体的作用。
理论力学
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12
推论1：力的可传性 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的作用效应。
A F B 等效 A F F B F 等效 A F F B F
理论力学
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46
理论力学
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47
（3）止推轴承（圆锥轴承）
约束特点：止推轴承比径向轴承多一个轴向的位移限制。 约束力：比径向轴承多一个轴向的约束力，亦有三个正
理论力学第三版-课件PPT
§0.1 力学的研究对象
▪ 力学（mechanics）的研究对象是机
械运动（mechanical motion）
▪ 经典力学研究在弱引力场中宏观物体的
低速运动
▪ 力学: 运动学、（静力学）、动力学
Nature and nature’s law lay hid in night: God said: let Newton be! And all was light！
②绝对时间
③绝对空间
理论力学的学习
▪ 预备知识: 普通力学+高等数学 ▪ 以公理、定律为依据，应用数学推演的
方法导出其他定理和结论
▪ 偏重于问题的提出、求解 ▪ 严格基础训练、强化现代技术应用 ▪ 注重问题的延拓分析 ▪ 培养科学精神
科学是一种方法，它教导人们：一些事物是怎样被了解
的，什么事情是已知的，现在了解到什么程度（因为没有事
▪ 使用时, 可以由两种不同的方法打开文件：
1. 直接打开相应章节的PPT文件； 2. 在电子教案的目录中点击相应的章节.
前言
▪ 本电子出版物是与周衍柏编《理论力学教
程》(第三版)主教材配套的电子教案, 其内 容涵盖了该教材的全部基本知识点, 其中的 章与节完全按照主教材的顺序编排, 每节有 一个小结, 每章有部分作业讲解.
X
a2 2
X
am m
上式取对数
ln[ P] a1lnX 1 a 2lnX 2 amlnX m
把lnX1, lnX2, …,lnXm看做m维空间的“正交基矢”，则 （a1,a2,…,am）相当于“矢量”ln[P]在基矢上的投影.
定理
设某物理问题内涉及n个物理量(包括物理常量) P1, P2,, Pn ,
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理论力学绪论
绪
论
制作：支希哲 朱西平 侯美丽
1. 理论力学的研究对象
2. 理论力学的研究范畴 3.理论力学的研究内容
绪
4.理论力学的研究方法
论
5.学习理论力学的目的
1. 理论力学的研究对象
理论力学在高等工科院校中是一门重 要的技术基础课。
绪
理论力学是研究物体机械运动一般规
论 律的科学。
研究对象
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
2. 理论力学的研究范畴
理论力学属于以牛顿定律为基础的古 典力学的范畴。
古典力学的基本定律不适用于微观粒子
绪 的运动，也不适用于速度接近光速的宏观物 论 体的运动，对于这两种运动则分别是量子力
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
论
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫 星姿态控制时，则不能视为质点。
5. 学习理论力学的目的
工程实际中大量存在着机械运动的 问 题需用理论力学的知识去解决。
绪
理论力学的系统知识和通过学习培养
论
的分析问题、解决问题的能力，是学
习后继诸多有关ห้องสมุดไป่ตู้程的基础。
化与作用力之间的关系。 绪 论
动力学
4. 理论力学的研究方法
理论力学所采用的研究方法是抽
象化方法。通过抽象化，能够建立物
绪
质对象的一些初步近似的研究模型。
论
研究方法
理论力学的研究方法
工程问题
力学模型
否
数学模型
绪
符合
论 实际
分析计算
？ 是 结束
抽象化方法
力学知识 工程经验 力学知识
力学知识 数学工具
学和相对论力学所要研究的内容。
研究范畴
3. 理论力学的研究内容
（1） 静力学
绪
研究物体机械运动的特
殊情况—平衡问题。
论
研究内容
理论力学的研究内容
（2） 运动学 研究物体运动过程中各运
动学参数（如位置坐标、速度、 绪 加速度等）间的几何关系。 论
运动学
理论力学的研究内容
（3）动力学 研究物体运动状态的变
学习目的
绪 论
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
研究飞机的运动
论
轨迹时，飞机可
视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
论
研究飞机的运动轨迹时，飞机可视为质点；但研 究飞机飞行姿态时，则不能视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪 论
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
质点 当所研究的物体运动范围远远超过其本身的几 何尺寸时，物体的形状和大小对运动的影响
很小，这时可以将其抽象为只有质量而无体
积的质点。
刚体 是质点间距离始终保持不变的质点系。
绪
刚体是抽象的力学模型。真实物体受力以后都 会变形，当物体的变形和运动尺度相比小的
论
多时，则可简化为刚体。
质点系 包括质点、刚体、弹塑性体和流体等。
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
绪
论
制作：支希哲 朱西平 侯美丽
1. 理论力学的研究对象
2. 理论力学的研究范畴 3.理论力学的研究内容
绪
4.理论力学的研究方法
论
5.学习理论力学的目的
1. 理论力学的研究对象
理论力学在高等工科院校中是一门重 要的技术基础课。
绪
理论力学是研究物体机械运动一般规
论 律的科学。
研究对象
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
理论力学的研究对象
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。
绪 论
2. 理论力学的研究范畴
理论力学属于以牛顿定律为基础的古 典力学的范畴。
古典力学的基本定律不适用于微观粒子
绪 的运动，也不适用于速度接近光速的宏观物 论 体的运动，对于这两种运动则分别是量子力
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
论
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点；但研究卫 星姿态控制时，则不能视为质点。
5. 学习理论力学的目的
工程实际中大量存在着机械运动的 问 题需用理论力学的知识去解决。
绪
理论力学的系统知识和通过学习培养
论
的分析问题、解决问题的能力，是学
习后继诸多有关ห้องสมุดไป่ตู้程的基础。
化与作用力之间的关系。 绪 论
动力学
4. 理论力学的研究方法
理论力学所采用的研究方法是抽
象化方法。通过抽象化，能够建立物
绪
质对象的一些初步近似的研究模型。
论
研究方法
理论力学的研究方法
工程问题
力学模型
否
数学模型
绪
符合
论 实际
分析计算
？ 是 结束
抽象化方法
力学知识 工程经验 力学知识
力学知识 数学工具
学和相对论力学所要研究的内容。
研究范畴
3. 理论力学的研究内容
（1） 静力学
绪
研究物体机械运动的特
殊情况—平衡问题。
论
研究内容
理论力学的研究内容
（2） 运动学 研究物体运动过程中各运
动学参数（如位置坐标、速度、 绪 加速度等）间的几何关系。 论
运动学
理论力学的研究内容
（3）动力学 研究物体运动状态的变
学习目的
绪 论
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
研究飞机的运动
论
轨迹时，飞机可
视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪
论
研究飞机的运动轨迹时，飞机可视为质点；但研 究飞机飞行姿态时，则不能视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
绪 论
研究卫星运动轨道时,卫星可视为质点。
理论力学的研究方法
抽象化方法
质点 当所研究的物体运动范围远远超过其本身的几 何尺寸时，物体的形状和大小对运动的影响
很小，这时可以将其抽象为只有质量而无体
积的质点。
刚体 是质点间距离始终保持不变的质点系。
绪
刚体是抽象的力学模型。真实物体受力以后都 会变形，当物体的变形和运动尺度相比小的
论
多时，则可简化为刚体。
质点系 包括质点、刚体、弹塑性体和流体等。
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法
抽象化方法
工程实例抽象为力学模型
绪 论
理论力学的研究方法