《建筑力學(xué)》課件-2.1靜力學(xué)的基本知識

1《建筑力學(xué)》

——2.1靜力學(xué)的基本知識鐵道工程學(xué)院工程造價教研室本節(jié)內(nèi)容2.1.1力的投影基本知識2.1.2

力對點之矩基本知識

2.1.3力偶2.1.4力的平移定理【知識點】：力在直角坐標軸上的投影，合力投影定理；力對點之矩，合力矩定理；力偶、力偶矩的概念；力的平移定理?！窘虒W(xué)目標】：理解力和力偶的性質(zhì)；理解合力投影定理及合力矩定理，能熟練地計算力在坐標軸上的投影和力對點的矩；掌握力偶及力偶矩的概念，掌握力的平移定理。2.1.1力的投影基本知識

⒈力在平面直角坐標軸上的投影

例題2-1如圖所示，已知F1=100N,F2=200N,F3=300N,F4=400N,各力的方向如圖示,試求各力在x軸和y軸上的投影。解:⒉合力投影定理

各力及合力在x軸上的投影為：而：2.1.2力對點之矩基本知識

力矩的定義：力F的大小乘以該力作用線到某點O間距離d，并加上適當正負號，稱為力F對O點的矩。簡稱力矩。力矩的表達式：力矩的正負號規(guī)定：力使物體繞矩心做逆時針轉(zhuǎn)動時,力矩為正,反之為負。力矩的單位：

常用(N·m)或(kN·m)。⒈力對點之矩2.1.2力對點之矩基本知識

力矩的性質(zhì)：⑴力沿作用線移動時，對某點的矩不變。⑵力作用過矩心時，此力對矩心之矩等于零。⑶力矩的值與矩心位置有關(guān)，同一力對不同的矩心,其力矩不同。2.1.2力對點之矩基本知識

⒉合力矩定理平面匯交力系對物體的作用效應(yīng)可以用它的合力R來代替，這里的作用效應(yīng)包括物體繞某點轉(zhuǎn)動的效應(yīng)，而力使物體繞某點的轉(zhuǎn)動效應(yīng)應(yīng)由力對該點之矩來度量。因此，平面匯交力系的合力對平面內(nèi)任一點之矩等于該力系是各分力對該點之矩的代數(shù)和。2.1.3力偶

力偶的定義：兩個大小相等、方向相反、不共線的平行力。司機駕駛汽車時兩手轉(zhuǎn)動方向盤的力工人用絲錐攻螺紋時兩手加在扳手上的力用兩個手指轉(zhuǎn)動水龍頭時所施加的力2.1.3力偶

力偶的定義：兩個大小相等、方向相反、不共線的平行力。工人安裝輪胎時兩手轉(zhuǎn)動扳手施加在扳手上的力。作用效果：只引起物體的轉(zhuǎn)動。力和力偶是靜力學(xué)的二個基本要素。力偶特性一：力偶在任何坐標軸上的投影等于零。力偶對物體只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應(yīng)，不產(chǎn)生移動效應(yīng)。力偶特性二：力偶無合力，即力偶不能與一個力等效，也不能與一個力平衡，力偶只能與另一力偶平衡。2.1.3力偶

力偶的定義：兩個大小相等、方向相反、不共線的平行力。力偶臂：力偶中兩個力的作用線之間的距離。力偶矩：力偶中任何一個力的大小與力偶臂d的乘積，加上適當?shù)恼撎?。力偶矩正負?guī)定：若力偶有使物體逆時針旋轉(zhuǎn)的趨勢，力偶矩取正號；反之，取負號。量綱：力×長度，牛頓?米（N?m）。2.1.3力偶

力偶的等效條件：作用在同一平面上的兩個力偶相互等效的充要條件是二者的力偶矩大小值相等,轉(zhuǎn)向相同。因此,以后可用轉(zhuǎn)向箭頭來代替力偶。

推論1：力偶可在作用面內(nèi)任意移動，其對剛體的作用效果不變;

推論2：在保持力偶矩不變的情況下，可以隨意地同時改變力偶中力的大小以及力偶臂的長短，而不會影響力偶對剛體的作用效果。根據(jù)以上推論，只要給定力偶矩的大小和正負符號，力偶的作用效果就確定了。至于力偶中力的大小、力臂的長短都無關(guān)緊要。2.1.3力偶

力偶的表示：用一個圓弧箭頭表示力偶的轉(zhuǎn)向，箭頭旁邊標出力偶矩的值。根據(jù)以上推論，只要給定力偶矩的大小和正負符號，力偶的作用效果就確定了。至于力偶中力的大小、力臂的長短都無關(guān)緊要。2.1.4

力的平移定理作用于剛體上的力可等效地平移至任一指定點，但必須附加一力偶