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
?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。
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。
F
3
F
2
F
1
F
4
? 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。