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F
5. 力的单位 —— 在国际单位制中，力的单位是牛顿 (N) 1 N= 1千克•米/秒2（kg•m/s2 )。
§1–3 静力学公理
§1–3 静力学公里
§1–3 静力学公理
1. 基本概念
1.力系
定义: 指作用于物体上的一群力.
分类:
平面汇交力系
空间汇交力系
平面力系
平面平行力系 空间力系
平面力偶系
A
F1
§1–3 静力学公理
力三角形法
F2
FR
A
A F1
FR F2
F1
F2 A
公 理
F1 FR
思考:1、合力是否一定大于分力？
2、
？
公理三
§1–3 静力学公理
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
=
A
B F1
F F2
=源自文库
A
F1 B A
F1 = －F2 = F
作用在刚体上的力是滑动矢量，其力的三要素为大小、方向和作用线．
§1–3 静力学公理
推论2 (三力汇交定理)
公 理
当刚体在三个力作用下平衡时，若其中两力的作用
线汇交于某点，则此三力必在同一平面内，且第三个力
的作用线必定也通过这个点。
证明：
F1
§1–2 力
§1–2 力
§1–2 力
1.力的定义 力是物体相互间的机械作用，其作用结
果使物体的形状和运动状态发生改变。
2. 力的效应
外效应—改变物体运动状态的效应。
内效应—引起物体变形的效应。材料力学 大小
3. 力的三要素
方向 作用点
确定力的必要因素
§1–2 力
4. 力的表示法 ——力是一矢量，用数学上的矢量 记号来表示，如图。
柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束 物体,为拉力，用F或FT表示。
常见约束
§1–4 约束和约束反力
柔绳、链条、胶带构成的约束
6.分力 力系中的各力称为该合力的分力.
§1–3 静力学公理
公 理
2.公理 公理1 (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。
即，合力为原两力的矢量和。
F2
FR
矢量表达式：FR= F1+F2 亦可用力三角形求得合力矢
充分必要条件： F1 F2
最简单力系的平衡条件
公理一 • 公理二
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，而不改变原力系对 刚体的作用。（力系等效替换的依据）
推论1 (力的可传性)
作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任 意移动，而不改变它对该刚体的作用。
B
F
★ 刚化原理表明，刚体的平衡条件是变形体平衡 的必要条件，而非充分条件。
思考
1、只适用于刚体的公理有哪些？ 公理2 二力平衡条件和 公理3 加减平衡力系公理
2、图中A、B均为刚体，力的可传性定理是否适用于图 中的力F？
§1–4 约束和约束力
§1–4 约束和约束反力
1. 基本概念 自由体 ——可以任意运动（位移不受限制）的物体。 非自由体 ——运动(位移)受到某些限制的物体。 约 束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 约束力 —— 约束对被约束物体的作用力。 主动力 —— 主动地使物体产生运动或使物体有运动 趋势的力，即约束力以外的力。
§1–5 受 力 分 析 和 受 力 图
第一章 静力学的基本概念 和公理
本章学习指导
学习目标：
（1） 理解力、刚体、平衡、约束等基本概念和静力学基本公理； （2）掌握常见约束的特征及约束力的表示方法； （3）能正确地对单个物体及物体系进行受力分析并画出受力图。
重点：
（1） 力、刚体、平衡、约束等的概念；静力学公理及其应用； （2） 常见约束的特征及约束力的画法； （3）受力分析及其受力图。
静力学
★ 刚体静力学的三类问题： （1）物体的受力分析； （2）力系的等效替换（或简化）； （3）力系平衡条件的建立及应用。
第一章 静力学公理和物体
的受力分析
第一章 静力学的基本概念 和公理
第一章 静力学的 基本概念
和公理
静力学
§1– 1 刚
体
§1–2 力
§1–3 静 力 学 公 理
§1–4 约 束 和 约 束 反 力
公理四 • 公理五
§1–3 静力学公理
公 理
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）
刚体（受压平衡）
柔性体（受压不能平衡）
公理四 • 公理五
说明：
★ 刚化原理是一个基于经验的基本假设； ★ 刚化原理建立了刚体静力学和变形体静力学之 间的联系；
难点： （1） 约束的概念及其特征；
（2） 物体系的受力分析及其受力图。
§1–1 刚 体
§1–1 刚 体 刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始终保持
不变的物体。 或者在力的作用下，任意两点 间的距离保持不变的物体。
刚体是一种理想的力学模型。 刚体是实际物体和构件的抽象和简化。
一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大 小，而且和问题本身的要求有关。 例如：研究飞机整体运动；机翼的强度或者刚度
F
A1
F2
= A A2
A
A3 F3
A3 F3
思考：三个 力平衡时， 一定汇交于 同一点吗？
§1–3 静力学公理
公 理
公理四(作用和反作用公理)
任何两个物体相互作用的力，总是大小相等，作用线 相同，但指向相反，并同时分别作用于这两个物体上。
在画物体受力图时要注意此公理的应用．
思考：公理4与公理2的区别是什么？
基本概念
§1–4 约束和约束反力
约束的作用： （1）限制物体的运动规律，如火车的运动轨迹只能 是轨道曲线。 （2）限制是通过力的作用实现。
约束力的方向确定： 必与该约束所能够阻碍的物体运动方向相反。 大小——未知；作用点——接触处。
§1–4 约束和约束反力
2. 常见的几种类型的约束 柔绳、链条、胶带构成的约束
空间平行力系 空间力偶系
平面任意力系
空间任意力系
基本概念
2.平衡 指物体相对于地面静止或做匀速直线运动。绕某一定轴匀 角速转动是平衡吗？
3.平衡力系 在这样一群力作用下物体能处于平衡.
4.等效力系 作用在物体上的力系,如果可以用一个适当的力系来代替, 而外效应相同,那么这两个力系互为等效力系.
5.合力 如果一个力和一个力系等效则称这个力为该力系的合力.
5. 力的单位 —— 在国际单位制中，力的单位是牛顿 (N) 1 N= 1千克•米/秒2（kg•m/s2 )。
§1–3 静力学公理
§1–3 静力学公里
§1–3 静力学公理
1. 基本概念
1.力系
定义: 指作用于物体上的一群力.
分类:
平面汇交力系
空间汇交力系
平面力系
平面平行力系 空间力系
平面力偶系
A
F1
§1–3 静力学公理
力三角形法
F2
FR
A
A F1
FR F2
F1
F2 A
公 理
F1 FR
思考:1、合力是否一定大于分力？
2、
？
公理三
§1–3 静力学公理
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
=
A
B F1
F F2
=源自文库
A
F1 B A
F1 = －F2 = F
作用在刚体上的力是滑动矢量，其力的三要素为大小、方向和作用线．
§1–3 静力学公理
推论2 (三力汇交定理)
公 理
当刚体在三个力作用下平衡时，若其中两力的作用
线汇交于某点，则此三力必在同一平面内，且第三个力
的作用线必定也通过这个点。
证明：
F1
§1–2 力
§1–2 力
§1–2 力
1.力的定义 力是物体相互间的机械作用，其作用结
果使物体的形状和运动状态发生改变。
2. 力的效应
外效应—改变物体运动状态的效应。
内效应—引起物体变形的效应。材料力学 大小
3. 力的三要素
方向 作用点
确定力的必要因素
§1–2 力
4. 力的表示法 ——力是一矢量，用数学上的矢量 记号来表示，如图。
柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束 物体,为拉力，用F或FT表示。
常见约束
§1–4 约束和约束反力
柔绳、链条、胶带构成的约束
6.分力 力系中的各力称为该合力的分力.
§1–3 静力学公理
公 理
2.公理 公理1 (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。
即，合力为原两力的矢量和。
F2
FR
矢量表达式：FR= F1+F2 亦可用力三角形求得合力矢
充分必要条件： F1 F2
最简单力系的平衡条件
公理一 • 公理二
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，而不改变原力系对 刚体的作用。（力系等效替换的依据）
推论1 (力的可传性)
作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任 意移动，而不改变它对该刚体的作用。
B
F
★ 刚化原理表明，刚体的平衡条件是变形体平衡 的必要条件，而非充分条件。
思考
1、只适用于刚体的公理有哪些？ 公理2 二力平衡条件和 公理3 加减平衡力系公理
2、图中A、B均为刚体，力的可传性定理是否适用于图 中的力F？
§1–4 约束和约束力
§1–4 约束和约束反力
1. 基本概念 自由体 ——可以任意运动（位移不受限制）的物体。 非自由体 ——运动(位移)受到某些限制的物体。 约 束——对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体 约束力 —— 约束对被约束物体的作用力。 主动力 —— 主动地使物体产生运动或使物体有运动 趋势的力，即约束力以外的力。
§1–5 受 力 分 析 和 受 力 图
第一章 静力学的基本概念 和公理
本章学习指导
学习目标：
（1） 理解力、刚体、平衡、约束等基本概念和静力学基本公理； （2）掌握常见约束的特征及约束力的表示方法； （3）能正确地对单个物体及物体系进行受力分析并画出受力图。
重点：
（1） 力、刚体、平衡、约束等的概念；静力学公理及其应用； （2） 常见约束的特征及约束力的画法； （3）受力分析及其受力图。
静力学
★ 刚体静力学的三类问题： （1）物体的受力分析； （2）力系的等效替换（或简化）； （3）力系平衡条件的建立及应用。
第一章 静力学公理和物体
的受力分析
第一章 静力学的基本概念 和公理
第一章 静力学的 基本概念
和公理
静力学
§1– 1 刚
体
§1–2 力
§1–3 静 力 学 公 理
§1–4 约 束 和 约 束 反 力
公理四 • 公理五
§1–3 静力学公理
公 理
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）
刚体（受压平衡）
柔性体（受压不能平衡）
公理四 • 公理五
说明：
★ 刚化原理是一个基于经验的基本假设； ★ 刚化原理建立了刚体静力学和变形体静力学之 间的联系；
难点： （1） 约束的概念及其特征；
（2） 物体系的受力分析及其受力图。
§1–1 刚 体
§1–1 刚 体 刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始终保持
不变的物体。 或者在力的作用下，任意两点 间的距离保持不变的物体。
刚体是一种理想的力学模型。 刚体是实际物体和构件的抽象和简化。
一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大 小，而且和问题本身的要求有关。 例如：研究飞机整体运动；机翼的强度或者刚度
F
A1
F2
= A A2
A
A3 F3
A3 F3
思考：三个 力平衡时， 一定汇交于 同一点吗？
§1–3 静力学公理
公 理
公理四(作用和反作用公理)
任何两个物体相互作用的力，总是大小相等，作用线 相同，但指向相反，并同时分别作用于这两个物体上。
在画物体受力图时要注意此公理的应用．
思考：公理4与公理2的区别是什么？
基本概念
§1–4 约束和约束反力
约束的作用： （1）限制物体的运动规律，如火车的运动轨迹只能 是轨道曲线。 （2）限制是通过力的作用实现。
约束力的方向确定： 必与该约束所能够阻碍的物体运动方向相反。 大小——未知；作用点——接触处。
§1–4 约束和约束反力
2. 常见的几种类型的约束 柔绳、链条、胶带构成的约束
空间平行力系 空间力偶系
平面任意力系
空间任意力系
基本概念
2.平衡 指物体相对于地面静止或做匀速直线运动。绕某一定轴匀 角速转动是平衡吗？
3.平衡力系 在这样一群力作用下物体能处于平衡.
4.等效力系 作用在物体上的力系,如果可以用一个适当的力系来代替, 而外效应相同,那么这两个力系互为等效力系.
5.合力 如果一个力和一个力系等效则称这个力为该力系的合力.