靜力學(xué)基本概念

1、科 目機(jī)械基礎(chǔ)執(zhí)教教師羅昔紅課 時(shí)2班 級(jí)15汽1、2學(xué)生姓名節(jié) 次1,2課 題靜力學(xué)基本概念學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握力、剛體、平衡的概念;2、理解力的基本定理；3、能運(yùn)用力的基本性質(zhì)分析問題，解決問題；學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、力學(xué)基本概念 2、力的基本定理 學(xué)習(xí)難點(diǎn)理解并靈活運(yùn)用力的基本定理學(xué)習(xí)程序?qū)W(xué)筆記教學(xué)過程： （附pp.t課件）一、 工程力學(xué)的對(duì)象工程力學(xué)是一門研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律和構(gòu)件強(qiáng)度，剛度和穩(wěn)定性等計(jì)算機(jī)原理的科學(xué)。分為： 靜力學(xué)：研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 材料力學(xué)：研究構(gòu)件的承載能力（剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性） 動(dòng)力學(xué)二、 力 力是物體間的相互機(jī)械作用，力不能脫離物體而存在：外效應(yīng)（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變）；

2、內(nèi)效應(yīng)（形狀改變）三要素：大小、方向、作用點(diǎn)單位：牛頓（n）或千牛（kn）特性：矢量圖示法：有向線段 提問：力如何用圖示法表示？(請(qǐng)一位學(xué)生回答) 幾個(gè)概念： 力系、合力、分力、合成、分解、等效力系。三、 剛體在力的作用下大小和形狀始終保持不變的物體。（實(shí)際中剛體不存在，均是近似的）（教師舉例）四、 平衡物體相對(duì)于地球處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)注：平衡是暫時(shí)的，相對(duì)的，絕對(duì)的平衡是不存在的五、 靜力學(xué)公理：1、二力平衡條件： 等值、反向、共線（二力稈的受力）作用在剛體上的兩個(gè)力，使剛體保持平衡的必要和充分條件是：這兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。對(duì)于變形體而言，二力平衡公理只是必

3、要條件，但不是充分條件。例如在繩索兩端施加一對(duì)等值、反向、共線的拉力時(shí)可以平衡，但受到一對(duì)等值、反向、共線的壓力時(shí)就不能平衡了。二力桿：只在兩點(diǎn)受兩個(gè)力而處于平衡的構(gòu)件。 （可彎，可直）例:（教師分析）2、作用與反作用定律： 等值、反向、共線、異體兩物體間的作用力與反作用力總是同時(shí)存在，兩力的大小相等、方向相反、沿同一直線，分別作用在這兩個(gè)物體上。此公理說明力永遠(yuǎn)是成對(duì)出現(xiàn)的，物體間的作用總是相互的，有作用力就必有反作用力，它們互相依存、同時(shí)出現(xiàn)、同時(shí)消失，分別作用在相互作用的兩物體上。必須強(qiáng)調(diào)的是，作用力與反作用力公理中所講的兩個(gè)力，決不能與二力平衡公理中的兩個(gè)力混淆，這兩個(gè)公理有著本質(zhì)的區(qū)

4、別。3、力的平行四邊形法則：作用在剛體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力。合力的作用點(diǎn)也在該點(diǎn)，合力的大小、方向，由這兩個(gè)力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。如圖所示，fr是f1和f2的合力。力的平行四邊形公理符合矢量加法法則，即 fr=f1+f2 。圖1-24、力的可傳遞性原理： 作用在剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線移動(dòng)到剛體內(nèi)任意一點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。如圖所示的小車，在a點(diǎn)作用力f和在b點(diǎn)作用力f對(duì)小車的作用效果是相同的。 由此可見，對(duì)剛體而言，力的作用點(diǎn)不是決定力的作用效應(yīng)的要素，它已為作用線所代替。因此作用于剛體上的力的三要素是：力的大小，方向和作用線。必須注意，力的可

5、傳性原理只適用于剛體。作用于剛體上的力可以沿著其作用線滑移，這種矢量稱為滑移矢量。推論：、三力平衡匯交定理：（三力桿的受力）在同一平面內(nèi)，作用在剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)的作用線匯交于一點(diǎn)，則第三個(gè)力的作用線也必然通過該匯交點(diǎn)。如圖a中所示的構(gòu)件cd在c、b、d三點(diǎn)分別受到力的作用而處于平衡，c點(diǎn)的力fc必過b、d兩點(diǎn)作用力的交點(diǎn)h。再如圖b所示的桿件ab，a端靠在墻角，b端通過繩bc系住，a端所受墻角的作用力fn必過力g和力ft的作用線的交點(diǎn)。a ) b) 、加減平衡力系公理：（作用效果不變） 在已知力系上加上或者減去任意的平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。課堂練習(xí)：（見試卷）小結(jié)：掌握力、剛體、平衡的概念;理解力的基本定理；能運(yùn)用力的基本性質(zhì)分析問題，解決問題。作業(yè)：1、圖示結(jié)構(gòu)在求鉸鏈和的支反力時(shí)，能否將作用在桿上的力沿其作用線移至桿上？為什么？2、“凡是兩端鉸接的直桿都是二力桿?！边@一說法對(duì)嗎？3、