同济大学：《工程力学》课程教学资源（PPT课件）第一章 刚体静力学基本概念与基本力系的简化（1/2）第一节 力矢量 第二节 静力学公理及其推论 第三节 力的投影 第四节 力矩

第一篇静定系统静力学STATICS

1 第一篇 静定系统静力学 STATICS

电大区前言静 力 学(statics)：研究物体在力系作用下平衡规律的科学·力系(force system)：作用在物体上的一组力：(F,F,..,F)。3F.平衡(equilibrium):物体在惯性参考系中处于静止状态FF平衡力系(force system in equilibrium)：使物体保持平衡状态的力系。该力系满足的条件为平衡条件

2 •静 力 学(statics)：研究物体在力系作用下平衡规律的科学。 •平 衡(equilibrium)： 物体在惯性参考系中处于静止状态。 前 言 •力系(force system): 作用在物体上的一组力： { , , , } F F F 1 2 n 。 •平衡力系(force system in equilibrium)： 使物体保持平衡状态的力系。该力系满足的条件为平衡条件。 F1 F2 F3 F n

平衡力系(force system in equilibrium)：使物体保持平衡状态的力系。该力系满足的条件为平衡条件F静力学要研究的问题·力系的简化（等效）FF用作用效果相同的简单力系来替原复杂力系。原力系等效力系·力系的平衡建立平衡条件（平衡方程）

3 •平衡力系(force system in equilibrium)： 使物体保持平衡状态的力系。该力系满足的条件为平衡条件。 •力系的简化（等效） 用作用效果相同的简单力系来替原复杂力系。 •力系的平衡 建立平衡条件（平衡方程）。 静力学要研究的问题： 原力系等效力系 F1 F2 F3 F n

第一章刚体静力学基本概念与基本力系的简化第一节力矢量

4 第一章 刚体静力学基本概念 与基本力系的简化 第一节 力矢量

一、力的概念·力(force）：力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态或物体的形状发生改变。·力的作用效应（effects of action of the force）：外效应（external effect)一一物体的位置状态的改变内效应 (internal effect)一物体的形体状态的改变。·力的三要素大小(N)，方向(指向、方位），作用点。用矢量表示力！

5 • 力(force)：力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动 状态或物体的形状发生改变。 一、力的概念 • 力的三要素: 大小(N)，方向(指向、方位），作用点。 • 力的作用效应(effects of action of the force): 外效应（external effect)— 物体的位置状态的改变。 内效应 (internal effect)— 物体的形体状态的改变。 用矢量表示力！

·力的三要素大小(N)，方向(指向、方位），作用点二、力的矢量表示法 力的单位：牛[顿I(N)，千牛[顿](kN)

6 二、力的矢量表示法 • 力的三要素: 大小(N)，方向(指向、方位），作用点。 A FA • 力的单位: 牛[顿](N)，千牛[顿](kN)

第二节静力学公理及其推论一、力系简化规律加减平衡力系公理同一刚体上增加或减少若于个平衡力系，不改变原力系的作用效果

7 第二节 静力学公理及其推论 一、力系简化规律 1. 加减平衡力系公理 同一刚体上增加或减少若干个平衡力系，不改变 原力系的作用效果

加减平衡力系公理同一刚体上增加或减少若于个平衡力系，不改变原力系的作用效果推论：力的可传性原理力可沿其作用线在同一刚体上移动，而不改变该力对物体的效应。FFF"BB力是滑动失量力的三要素(对刚体）F=F'=-F"大小、方向、作用线

8 1. 加减平衡力系公理 推论:力的可传性原理 力是滑动矢量 同一刚体上增加或减少若干个平衡力系，不改变 原力系的作用效果. •力的三要素(对刚体)： 大小、方向、作用线 A F B F F F F F = = −   A B F 力可沿其作用线在同一刚体上移动， 而不改变该力对物体的效应

力的可传性原理不适用于变形体刚体FFEE变形体FFEE

9 F F F F 刚体 F F F F 变形体 •力的可传性原理不适用于变形体

2．力的平行四边形公理作用在同一点的二个力 和，其合力的大小和方向，是由该两个力的有向线段为邻边所组成的平行四边形的对角线来确定，且具有相同的作用点，并可表示为 F，=F+F合力(resultantforce)F,称为该力系的合力，F和F，称为合力的分力10

10 •合力(resultant force) 称为该力系的合力， 和 称为合力的分力 2. 力的平行四边形公理 作用在同一点的二个力 和 ，其合力的大小 和方向，是由该两个力的有向线段为邻边所组成的平 行四边形的对角线来确定，且具有相同的作用点，并 可表示为 ： F1 F2 F F F R = +1 2 FR F1 F2 A F2 F1 FR A F2 F1 FR