哈工大理論力學(xué)課件第二章

1、第二章第二章平面匯交力系和平面力偶系平面匯交力系和平面力偶系力系的分類力系的分類 力力 系系匯交力系匯交力系平行力系平行力系任意力系任意力系分類分類1分類分類2 2平面力系平面力系空間力系空間力系2-1 平面匯交力系的合成平面匯交力系的合成n基本結(jié)論：平面匯交力系可以合成一個(gè)合基本結(jié)論：平面匯交力系可以合成一個(gè)合 力，合力的作用點(diǎn)在匯交點(diǎn)，其力，合力的作用點(diǎn)在匯交點(diǎn)，其 大小與方向?yàn)榇笮∨c方向?yàn)閚iirff1求合力的幾何法求合力的幾何法 三角形法則三角形法則niir1ff力多邊形規(guī)則力多邊形規(guī)則求合力的解析法求合力的解析法22yxfffcosffxsinffy 力在軸上的投影力在軸上的投影ff

2、x1cosniir1ffnixxrff1niiyryffyrxrrfff2rxrrffx ),cos(f合力投影定理合力投影定理2-2 平面匯交力系的平衡平面匯交力系的平衡平衡條件平衡條件0rf解析平衡條件解析平衡條件（平衡方程）（平衡方程）0 xf0yf幾何平衡條件：力多邊形封閉幾何平衡條件：力多邊形封閉例2-1已知已知p, ab=ac=3m, bc=2m. . 忽略各桿的自重，求忽略各桿的自重，求ac桿和桿和bc桿所受的力。桿所受的力。解：取鉸鏈解：取鉸鏈c c為研究對(duì)象為研究對(duì)象pfpfacbc,32 97sin924cos31sin322cos0sinsin, 00coscos, 0p

3、ffffffbcacybcacx例2-2n已知已知p, ae=ec=l, be =h. 忽略桿件的自重，求壓塊忽略桿件的自重，求壓塊c加在工件加在工件g上的壓力。上的壓力。解：研究bd桿0cos)(0bcabxfff0sin)(0pfffbcabysin2pffbcabsin2pffbcbc 取取bc桿為研究對(duì)象桿為研究對(duì)象0cos0 gbcxfffhplffbcg2cos 取壓塊取壓塊c為研究對(duì)象為研究對(duì)象平行力系的合力平行力系的合力2-3 平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念和計(jì)算平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念和計(jì)算平面力對(duì)點(diǎn)之矩（力矩）平面力對(duì)點(diǎn)之矩（力矩）hf)f(mo力對(duì)點(diǎn)之矩力對(duì)點(diǎn)之矩是一個(gè)代數(shù)量，它的絕對(duì)

4、值等于力的大小與是一個(gè)代數(shù)量，它的絕對(duì)值等于力的大小與力臂的乘積，它的正負(fù)：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)向時(shí)力臂的乘積，它的正負(fù)：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)向時(shí)為正，反之為負(fù)為正，反之為負(fù). .合力矩定理合力矩定理)(rioofm)f(mniirff12-4 平面力偶理論平面力偶理論1.1.力偶力偶ff, 由兩個(gè)等值、反向、不共線的（平行）力組由兩個(gè)等值、反向、不共線的（平行）力組成的力系稱為力偶，記作成的力系稱為力偶，記作力偶對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩力偶對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩dfacfbcfmmmccc) ()() ,(ffff力偶矩力偶矩abcdfm2),(ff力偶等效條件力偶等效條件) () ()(p.pf

5、f,(p.p)ff,mm證明：證明：推論推論n只要保持力偶矩不變只要保持力偶矩不變 a)a) 力偶可以在面內(nèi)自由移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。力偶可以在面內(nèi)自由移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。 b) b) 可以同時(shí)改變力偶中力的大小與力偶臂的長(zhǎng)短?？梢酝瑫r(shí)改變力偶中力的大小與力偶臂的長(zhǎng)短。平面力偶系的合成和平衡條件平面力偶系的合成和平衡條件 mm,mmn21n1iimm平衡平衡0n1iimm 0m0321mmmlfa解得解得n200321lmmmffba解：取工件為研究對(duì)象，畫(huà)受力圖解：取工件為研究對(duì)象，畫(huà)受力圖例例2-42-4;200,20,10321mmmnmnlmmm求：求： 光滑螺柱光滑螺柱 所受水平力所受水平力. .已知：已知：ab例例2-5 2-5 求：平衡時(shí)的求：平衡時(shí)的 及鉸鏈及鉸鏈 處的約束力處的約束力. .2m;30,m5 . 0,mkn21roam已知已知bo,解：取輪為研究對(duì)象解：取輪為研究對(duì)象, ,畫(huà)