1.1静力学基础.pdf

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1、1 静力学基础 静力学静力学的任务：研究的任务：研究物体物体在在力系力系作用下的作用下的平衡平衡规律。规律。 序言序言 力系：力系：作用在物体上的一组力。作用在物体上的一组力。 平衡：平衡：物体相对于惯性参考系保持静止状态或匀速直线物体相对于惯性参考系保持静止状态或匀速直线 平移状态。平移状态。 刚体：刚体：受到力作用后不会发生变形的物体。受到力作用后不会发生变形的物体。 或者说是指在力的作用下，物体内任意两点间距离都不会改变任意两点间距离都不会改变 的物体。 变形体：变形体：受到力作用后发生变形的物体。受到力作用后发生变形的物体。 “刚体”实际上是不存在的，它是一种抽象化的力学模型。 在实际

2、问题中能否将一个物体视为刚体，不仅取决于变形的大 小，还取决于具体问题的要求。 2. . 力系的平衡条件及其应用力系的平衡条件及其应用 两个基本问题：两个基本问题： 1. . 力系的等效替换和简化力系的等效替换和简化 等效等效 力系：力系： 对同一刚体产生相同作用效应的力系。对同一刚体产生相同作用效应的力系。 力系的简化：力系的简化：用一个简单力系等效替换一个复杂力系。用一个简单力系等效替换一个复杂力系。 平平 衡衡 力力 系：系： 对刚体不产生任何作用效应的力系。对刚体不产生任何作用效应的力系。 力系的平衡条件：力系的平衡条件：刚体上作用的力系要使刚体保持平衡而应满足的条件。刚体上作用的力系

3、要使刚体保持平衡而应满足的条件。 合合 力：力： 若一个力与一个力系等效，则称此力为该力系的合力。若一个力与一个力系等效，则称此力为该力系的合力。 1. 1. 力的平行四边形公理力的平行四边形公理 静力学公理静力学公理 2. 2. 二力平衡公理二力平衡公理* * 4. 4. 加减平衡力系公理加减平衡力系公理* * 3. 3. 作用力与反作用力公理作用力与反作用力公理 5. 5. 刚化公理刚化公理 作用在物体上同一点的两个力，作用在物体上同一点的两个力， 可以合成为一个合力。合力的作用点可以合成为一个合力。合力的作用点 也在该点，合力的大小、方向由这两也在该点，合力的大小、方向由这两 个力为边构

4、成的平行四边形的对角线个力为边构成的平行四边形的对角线 确定。确定。 FFF R12 此公理给出了力系简化的基本方法。此公理给出了力系简化的基本方法。 公理公理1 1 力的平行四边形公理力的平行四边形公理 F1 F2 FR O 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 受两个力作用的受两个力作用的刚体刚体，其平衡的充分必要条件是这两个力大小其平衡的充分必要条件是这两个力大小 相等相等，方向相反方向相反，且沿着同一作用线且沿着同一作用线。 公理公理2 2 二力平衡公理二力平衡公理* * 悬挂法悬挂法 在已知力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚

5、体在已知力系上加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系对刚体 的作用。即原力系与加减平衡力系后得到的新力系等效。的作用。即原力系与加减平衡力系后得到的新力系等效。 此公理是研究力系等效的重要依据。此公理是研究力系等效的重要依据。 4. 4. 加减平衡力系公理加减平衡力系公理* * 两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线 沿同一直线。沿同一直线。 3. 3. 作用力与反作用力公理作用力与反作用力公理 3. 3. 作用力与反作用力公理作用力与反作用力公理 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 推论

6、推论1 1 力的可传性 作用在刚体上某点的力作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任可以沿着它的作用线移动到刚体内任 意一点意一点，并不改变该力对刚体的作用效应并不改变该力对刚体的作用效应。 F 力的可传性原理仅适用于刚体，而不适用于变形体。力的可传性原理仅适用于刚体，而不适用于变形体。 F F F F F F F F 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 推论推论2 2 三力平衡汇交三力平衡汇交 O A B G C 作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇作用在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

7、第三个力的作用线通过汇交点。交于一点，则第三个力的作用线通过汇交点。 FTB FTA O A B G C F R 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件而非充分条件。 5. 5. 刚化公理刚化公理 变形体受已知力系作用而处于平衡，刚化后仍处于平衡变形体受已知力系作用而处于平衡，刚化后仍处于平衡。 有缘学习更多+ 谓y g d 3 0 7 6 考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺） 思考题思考题 题题1 1：4 4根无重杆件铰接如图所根无重杆件铰接如图所 示示，现在现在BDBD两点加上一对等值两点加上一对等值、 反向反向、共线的力共线的力，此系统是否此系统是否 能够平衡能够平衡？为什么为什么？ 题题2 2： 刚体上刚体上A A点受点受 力力F F作用作用，如图所示如图所示， 问能否在问能否在B B点加上一点加上一 个力使得刚体平衡个力使得刚体平衡？ 为什么为什么？