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1、1（力的三要素）（力的三要素）大小大小 方向方向作用點作用點力是一矢量力是一矢量(數(shù)學(xué)上的矢量記號數(shù)學(xué)上的矢量記號,如圖）如圖）單位單位（牛頓）（牛頓）1 N=1公斤公斤米米/秒秒2（kg m/s2)力對物體的作用效應(yīng)取決于：力對物體的作用效應(yīng)取決于：F11 概念概念第一章第一章 靜力學(xué)基礎(chǔ)知識靜力學(xué)基礎(chǔ)知識A21 1、二力平衡公理、二力平衡公理說明：說明：對剛體對剛體(是充要條件是充要條件)對變形體對變形體(是必要條件是必要條件)作用于剛體上的兩個力，使作用于剛體上的兩個力，使剛體平衡的充要條件是：剛體平衡的充要條件是：兩個力等值、反向、共線等值、反向、共線公理：公理：無須證明（公認(rèn)的結(jié)論）

2、無須證明（公認(rèn)的結(jié)論）1-2 靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理32、力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 作用于物體上同一點的兩個力可合作用于物體上同一點的兩個力可合成一個合力，此合力也作用于該點，合成一個合力，此合力也作用于該點，合力的大小和方向由以原兩力矢為鄰邊所力的大小和方向由以原兩力矢為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示。AF1F2FR矢量表達式：矢量表達式：即，合力為原兩力的矢量和。即，合力為原兩力的矢量和。求合力時，也可用力的三角形法則求合力時，也可用力的三角形法則F1F2FR4推論推論1(1(力在剛體上的可傳性原理力在剛體上的可傳性原理)作用于剛體的力，其作

3、用點可以沿作用線在該剛體作用于剛體的力，其作用點可以沿作用線在該剛體內(nèi)前后任意移動，而不改變它對該剛體的作用內(nèi)前后任意移動，而不改變它對該剛體的作用=FAF2F1FABF1AB 在已知力系上加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原在已知力系上加上或減去任意一個平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。力系對剛體的作用。3、加減平衡力系加減平衡力系公理公理因此，對剛體來說，力作用三要素為：大小，方向，作用線。因此，對剛體來說，力作用三要素為：大小，方向，作用線。5推論推論2 (2 (三力平衡匯交定理三力平衡匯交定理)F1F3R1F2A=證明：證明：A3F1F2F3A3AA2A1 當(dāng)剛體在三個力作用下平

4、衡時，設(shè)其中兩力的當(dāng)剛體在三個力作用下平衡時，設(shè)其中兩力的作用線相交于某點，則第三力的作用線必定也通過作用線相交于某點，則第三力的作用線必定也通過這個點。這個點。F滑移矢量滑移矢量FAFBFB64、作用力和反作用力定律、作用力和反作用力定律 任意兩物體之間的相互作用力總是同時存在，等值、反向，任意兩物體之間的相互作用力總是同時存在，等值、反向，共線，分別作用在兩個相互作用的物體上。共線，分別作用在兩個相互作用的物體上。72）按是否隨時間而變分靜載荷靜載荷（加載、卸載緩慢，作用期間不隨時間變化）（加載、卸載緩慢，作用期間不隨時間變化）動載荷動載荷沖擊載荷沖擊載荷（打樁）（打樁）交變載荷交變載荷1

5、）按作用方式分表面力表面力體積力體積力分布力分布力 集中力集中力二、載荷的簡化二、載荷的簡化1-3 約束與約束反力約束與約束反力一、研究對象的簡化一、研究對象的簡化（靜力學(xué)部分剛體）力學(xué)模型的建立力學(xué)模型的建立8(一一)、幾個概念、幾個概念自由體自由體:位移不受限制的物體叫位移不受限制的物體叫自由體自由體。非自由體：非自由體：位移受到某種限制的物體叫叫非自由體非自由體。約束：約束：對非自由體的某些位移起限制作用的對非自由體的某些位移起限制作用的周圍物體周圍物體，稱為此非，稱為此非 自由體的自由體的約束約束。在空間飛著的鳥、飛機。在空間飛著的鳥、飛機。G例：圖中園輪。例：圖中園輪。研究對象：研究

6、對象：園輪園輪受到地面與墻壁的作用，運動受到限制。受到地面與墻壁的作用，運動受到限制。地面與墻壁就構(gòu)成了園輪的約束。地面與墻壁就構(gòu)成了園輪的約束。三、約束與約束反力的簡化三、約束與約束反力的簡化自由體自由體非自由體非自由體9約束反力：約束反力：約束物對被約束物體在接觸處的作用力約束物對被約束物體在接觸處的作用力簡稱：約束力簡稱：約束力約束力的特點約束力的特點:方向方向:與被約束物的運動趨勢方向相反與被約束物的運動趨勢方向相反。GFN1FN2G主動力主動力大小大小:一般是未知一般是未知,并隨主動力而變并隨主動力而變作用位置作用位置:接觸處接觸處10約束力特點約束力特點 方向方向-沿接觸處的公法線

7、沿接觸處的公法線 指向指向-指向受力物體指向受力物體 作用點作用點-接觸處接觸處.1.1.具有光滑接觸面的約束具有光滑接觸面的約束 (不計摩擦不計摩擦)NP(二二)、幾種典型的約束、幾種典型的約束11光滑接觸面約束實例光滑接觸面約束實例122.2.由柔軟的繩索、鏈條或皮帶（自身重量不計）構(gòu)成的約束由柔軟的繩索、鏈條或皮帶（自身重量不計）構(gòu)成的約束繩繩約束反力特點約束反力特點:(只能承受拉力只能承受拉力)方向方向-沿繩索沿繩索 指向指向-背離被約束的物體背離被約束的物體 作用點作用點-接觸處接觸處.FP13A14A AB BN NA AB B3 3、光滑圓柱鉸鏈約束、光滑圓柱鉸鏈約束15光滑圓柱

8、鉸鏈約束反力特性光滑圓柱鉸鏈約束反力特性 鉸鏈約束限制物體沿徑向的位移，故其約約束束力力在在垂垂直直于于銷銷釘釘軸軸線線的的平平面面內(nèi)內(nèi)并并通通過過銷銷釘釘中中心心。由于該約束接觸點位置不能予先確定，約束力方向也不能確定，常以兩個正交分量來表示。A AB BFA AB BFyFx表示為兩個互相垂直的未知力，其指向可以假定表示為兩個互相垂直的未知力，其指向可以假定 16 如其中一構(gòu)件作為支座被固定如其中一構(gòu)件作為支座被固定 1 1）固定鉸支座）固定鉸支座 由于固定鉸鏈支座的約束反力由于固定鉸鏈支座的約束反力方向事先也不能確定，所以把它分方向事先也不能確定，所以把它分解為兩個正交的分量。解為兩個正交的分量。17固定鉸支座固定鉸支座的簡化圖形的簡化圖形182 2）活動鉸支座）活動鉸支座約束反力的方向：約束反力的方向：在鉸鏈支座和光滑在鉸鏈支座和光滑支承面之間由滾軸或滾支承面之間由滾軸或滾柱連接，不能限制沿支柱連接，不能限制沿支承面的移動承面的移動 通過銷釘中心，垂直通過銷釘中心，垂直于支承面，指向可假定于支承面，指向可假定 19活動鉸支座的簡化圖形活動鉸支座的簡化圖形203 3）球形鉸鏈約束）球形鉸鏈約束 約束反力過球心，指向不定約束反力過球心，指向不定:A AB BFN 可用三可用三個相互正交的分力個相互正交的分力 、來表示來表示 214.4.固定端約束（平面）固定端約束（平面）