《理论力学》课程教学资源（讲稿）第一章 静力学的基本概念与公理（1.1）静力学的基本概念

第一篇静力学 研究物体的平衡规律,同时也研 究力的一般性质及其合成法则

第一篇 静 力 学 研究物体的平衡规律，同时也研 究力的一般性质及其合成法则

第一章静力学的基本概念与公理 静力学的基本概念 静力学公理 约束与约束力 受力分析与受力图

第一章 静力学的基本概念与公理 ● 静力学的基本概念 ● 静力学公理 ● 约束与约束力 ● 受力分析与受力图

第一节静力学的基本概念 平衡 若物体相对于某惯性参考系保持静止或作匀 速直线运动,则称该物体处于平衡状态或平衡。 它是物体机械运动的一种特殊情况。 、刚体——理想化模型 刚体是在任何情况下永远不变形的物体。 (或者说,刚体内任意两点间的距离始终保持 不变。) 其它理想化模型:质点、质点系

第一节 静力学的基本概念 一、平衡 若物体相对于某惯性参考系保持静止或作匀 速直线运动，则称该物体处于平衡状态或平衡。 它是物体机械运动的一种特殊情况。 二、刚体 —— 理想化模型 刚体是在任何情况下永远不变形的物体。 （或者说，刚体内任意两点间的距离始终保持 不变。) 其它理想化模型：质点、质点系

三、力 力是物体间的相互机械作用,是物体运动状 态发生变化的原因。 力的效应力对物体的作用效果。 外效应(运动效应)力使物体运动状态改 变的效应。 内效应(变形效应)力使物体形状改变的 效应。 力的三要素

三、力 力是物体间的相互机械作用，是物体运动状 态发生变化的原因。 ¾ 力的效应 力对物体的作用效果。 • 外效应（运动效应） 力使物体运动状态改 变的效应。 • 内效应（变形效应） 力使物体形状改变的 效应。 ¾ 力的三要素

力的三要素 1、力的大小物体间相互作用的强度。 单位:牛顿(牛、N) 千牛顿(千牛、KN) 国际单位制(SI) 公斤力(kgf)、吨力(tf 工程单位制(LFT) 换算关系: kgf=9.8N 1tf-98KN=9800N 2、力的方向力的方位(例如水平、垂直)和指向 (例如向左、向右)

¾ 力的三要素 1、力的大小 物体间相互作用的强度。 单位：牛顿（牛、N） 千牛顿（千牛、 KN） ——国际单位制（SI） 公斤力（kgf）、吨力(tf) ——工程单位制（ LFT） 换算关系： 1kgf=9.8N 1tf=9.8KN=9800N 2、力的方向 力的方位（例如水平、垂直）和指向 （例如向左、向右）

3、力的作用点力的作用位置抽象化的结果。 当物体相互作用的面积或体积很小时可抽象化 为点,称为力的作用点。而作用于这个点的力称为 集中力。如果力的作用范围不能抽象化为点时则为 分布力。 集中力只是分布力在一定条件下的理想化模型 能否进行这种简化主要取决于我们所研究的问题的 性质

3、力的作用点 力的作用位置抽象化的结果。 当物体相互作用的面积或体积很小时可抽象化 为点，称为力的作用点。而作用于这个点的力称为 集中力。如果力的作用范围不能抽象化为点时则为 分布力。 集中力只是分布力在一定条件下的理想化模型。 能否进行这种简化主要取决于我们所研究的问题的 性质

力的表示方法 用一有向线段表示。 F B

力的表示方法 用一有向线段表示。 α F _ B A

四、力系 作用于同一刚体上的一群力。 平面力系与空间力系若力系中各力的作用线分 布在同一平面内,则称为平面力系,否则称为空间 力系

四、力系 作用于同一刚体上的一群力。 F3 F2 F1 F4 ¾ 平面力系与空间力系 若力系中各力的作用线分 布在同一平面内，则称为平面力系，否则称为空间 力系

汇交力系、平行力系、任意力系 等效力系若两个力系对同一刚体分别作用时, 其效果完全相同时,则称此二力系互为等效力系。 合力与分力若一个力和某一力系等效,则称 此力为该力系的合力,而力系中的各力称为此合 力的分力。 力系的简化用最简单的一个力系(例如一个 力)去等效代替一个复杂力系对刚体的作用。 平衡力系若某力系能使刚体保持平衡状态, 则称此力系为平衡力系。该力系应满足的条件, 称为力系的平衡条件

¾ 汇交力系、平行力系、任意力系 ¾ 等效力系 若两个力系对同一刚体分别作用时， 其效果完全相同时，则称此二力系互为等效力系。 ¾ 合力与分力 若一个力和某一力系等效，则称 此力为该力系的合力，而力系中的各力称为此合 力的分力。 ¾ 力系的简化 用最简单的一个力系（例如一个 力）去等效代替一个复杂力系对刚体的作用。 ¾ 平衡力系 若某力系能使刚体保持平衡状态， 则称此力系为平衡力系。该力系应满足的条件， 称为力系的平衡条件