授 课 教 案课程名称:工程力学基础 编制日期:
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b) 争取确定研究对象的受力数目。由于力是物体之间相互的机械作用,因此,对每一个力都应明确它是哪一个施力物体施加给研究对象的,绝不能凭空产生。同时,也不可漏掉一个力。一般可先画出已知的主动力,再画约束力;凡是研究对象与外界接触的地方,都一定存在约束力。
c) 正确画出约束力力。一个物体住往同时受到几个约束的作用,这时应分别根指每个约束本身的特性来确定其约束力的方向.而不能凭主观臆测。
d) 当分析两物体间相互的作用力时,应遵循作用、反作用关系。若作用力的方向一经假定,则反作用力的方向应与之相反。当画某个系统的受力图时由于内力成对出现,组成平衡力系。因此不必画出.只需画出全部外力。
4、受力图应用举例
1)、如下左图所示,画出AB杆的受力分析,结果如下右图。
2)、P12、例题1~2
受力分析图的绘制
(1)、先画出整体的构件的受力图;
(2)、分别画出个构件的受力图
——备注:在画整体和局部构件的受力图时,要注意局部和整体之间约束力的协调,即作用力和反作用力(大小相等,方向相反)问题。
三、平衡问题的解法一般步骤:
根据问题的需要,选定研究对象并画出其分离体;
划出分离体的受力图;
根据分离体受力的类型,列出分离体的平衡方程;
解出未知量,用有效方法检验结果。
举例:
例题1、如入所示的机构,求绳索AC和BC的拉力。

解:
1、选取结点C为研究对象,画出其分离体图;
2、画出结点C的受力图;
3、立方程及求解

4、验证(验证的重要性,特别是在工程上的实际意义)
例题2、如图所示的构件,已知P=1000N,求
(1)、保持如图所示位置平衡所需的力F的大小;
(2)、保持图示位置所需要的作用于C点的最小力的大小和方向。

解:
1、解决第一个问题的关键在于分析题意为简化解题,可将杆件DC、CB、BA视为二力杆,为什么?在什么条件下可以这样做?
B、C点为汇交力系,这两个汇交力系通过二力杆BC联系,故有
销钉B
销钉C
矢量方程


大小
× × √
√ × ×
方向
√ √ √
√ √ √
借助上面的分析,利用销钉B求出,利用销钉C求出,由于+=0,故可以求出F。
可以使用解析法和图解法,此处使用图解法求解,如图所示,可以非常方便求出结果。
2、求最小力F的大小和方向思考:在什么情况下,力F才能够为最小?
思路:
1、保持二力杆的受力大小和方向保持不变;
2、保持CD杆的受力方向保持不变?
矢量方程

大小
√ × ×
方向
√ √ ×
从上表中可以看到,该方程是不能够得出解的。根据要保持最小,则只有⊥,故可由矢量图直接得出的方向,故可以求出。
课堂作业:P16 1~4
作业:7、8、11