【正文】 滑固定面之間裝有輥軸而成。 由于柔索只能承受拉力，所以柔索給予被約束物體的約束力作用于 接觸點(diǎn) ，方向 沿柔索中心線 而背離物體，對(duì)受力物體是 拉力 。 主動(dòng)力與被動(dòng)力 主動(dòng)力 能主動(dòng)改變物體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力 。d； 力偶作用面 是指兩個(gè)力所決定的平面 。 40 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力偶 F?A F??B 力 偶 矩 和 力 偶 矩 矢 力偶矩 是力偶對(duì)剛體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，在空間問(wèn)題中為矢量，記為 ，稱為 力偶矩矢 。)， 如右圖所示 。 可以用三種方法計(jì)算力 F對(duì)A點(diǎn)之矩 MA(F)。 O A BO SdFFM ?????? 2)(?規(guī)定力使剛體繞矩心逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力矩為正。39。 剛體（受壓平衡） 柔性體（受壓不能平衡） 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 靜 力學(xué)基本公理 1F? 2F?1F? 2F?2F?1F?剛化為剛體（仍平衡） 柔性體（受拉平衡） 2F?1F?第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 力 與力系 靜 力學(xué)基本公理 力的投影與力沿坐標(biāo)軸的分力 力偶 物體的受力分析 和受力圖 約束和約束反力 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 力矩 21 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力的投影與力沿坐標(biāo)軸的分力 力在軸上的投影 ?c o s?? FX力 的 投 影 x A B F X ? a b 平行光線照射 下物體的影子 x ABa b22 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力的投影與力沿坐標(biāo)軸的分力 力 在 平 面 上 的 投 影 ?c o sFF xy ?? 從力矢量的尾部和頂端向平面做垂線 ， 連接兩個(gè)垂足即得到投影的結(jié)果 。 F1 Fn FA FB F2 FC F1 Fn F F2 (a) (b) 由此會(huì)得出什么結(jié)論 ? 14 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 在作用于剛體上的已知力系中，加上或減去任一平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的效應(yīng)。 用一個(gè)力等效地代替一個(gè)力系 ， 稱為 力系的合成 ， 該力稱為 合力 ， 原力系中各力稱為 分力 ；用一個(gè)力系等效地代替一個(gè)力 ， 稱為 力的分解 。 力的 方向 ：指向和方位。 平衡 ，是指物體相對(duì)于慣性參考系保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。 5 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 力 是物體間相互的機(jī)械作用 ， 這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化 （ 運(yùn)動(dòng)效應(yīng) ） 或使物體產(chǎn)生變形 （ 變形效應(yīng) ） 。 └─┘ ? A B F 通常用細(xì)體 F 表示力的大小 ， 在印刷體中用粗體 F 表示力矢量；手寫時(shí)則用 或 表示力矢量 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力與力系 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 力 與力系 靜 力學(xué)基本公理 力的投影與力沿坐標(biāo)軸的分力 力偶 物體的受力分析 和受力圖 約束和約束反力 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 力矩 12 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 靜 力學(xué)基本公理 作用于剛體上的兩個(gè)力 ， 使剛體處于平衡狀態(tài)的必要與充分條件是：這兩個(gè)力 等值 、 反向 、 共線 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 靜 力學(xué)基本公理 A 1F?2F? 2F?F? 1F?A 21 FFF??? ??17 F3 F1 F2 C B A 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 推論 2： 三力平衡匯交定理 若剛體受三個(gè)力作用而平衡，且其中兩個(gè)力的作用線相交于一點(diǎn)，則三力必共面且三個(gè)力的作用線必匯交于一點(diǎn)。即 合 力 投 影 定 理 ???????????39。39。 32 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力矩 合 力 矩 定 理 ? ? ? ????niiORO FMFM1????力對(duì)點(diǎn)之矩的合力矩定理 合力對(duì)一點(diǎn)之矩，等于各分力對(duì)該點(diǎn)之矩的矢量和。 2） 應(yīng)用合力矩定理求力矩 。 力 偶 的 概 念 力偶臂 O x =F 39。平面力偶可以看作是空間力偶的特殊情形。 = = 力 偶 的 性 質(zhì) 43 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 力偶 力偶的等效定理 共面的兩個(gè)力偶，如果力偶矩大小相等、符號(hào)相同，則兩個(gè)力偶等效。 約束反力 約束施加于被約束物體上的力 。 FN 56 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 光滑鉸鏈約束 鉸 工 程 中 常 見(jiàn) 的 約 束 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 約束和約束反力 57 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 固定鉸支座 工 程 中 常 見(jiàn) 的 約 束 將構(gòu)件用圓柱形光滑銷釘與固定支座連接，該支座就成為固定鉸支座 。 在某種程度上可以看作是徑向軸承與光滑面約束的組合 。 在分離體上表示物體受力情況的簡(jiǎn)圖稱為 受力圖 。ND FNG 【 解 】 ? 例 25 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) FP F39。C2y FNA FC1x FT FC1y A C FC2x FC2y F FNB F39。T C B 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 86 60 。BC B D A 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 B C A F1 D F2 物體的受力分析 和受力圖 89 ? 例 27 試畫出桿 AB 和 BC 的受力圖。受力分析時(shí) ， 關(guān)于銷釘?shù)奶幚響?yīng)掌握這樣一個(gè)原則 ， 即把 銷釘固定在非二力構(gòu)件上 。CB FAx FAy FA F A C F39。B2y F39。BD FK F 物體的受力分析 和受力圖 102 ? 畫受力圖的分析步驟與注意事項(xiàng) 在畫圖之前 ， 應(yīng)首先明確系統(tǒng)中有幾個(gè)主動(dòng)力 、 幾個(gè)構(gòu)件以及構(gòu)件與構(gòu)件 、 構(gòu)件與基礎(chǔ)之間的約束性質(zhì) ， 然后判斷其中有沒(méi)有二力構(gòu)件 ， 如果有則應(yīng)先畫出其受力圖 ， 接著可根據(jù)要求取研究對(duì)象 ， 畫分離體圖 ， 再畫上主動(dòng)力和約束反力 ， 完成受力圖 。 當(dāng)然 ， 也有一些結(jié)構(gòu)不宜簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu) 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 鉸結(jié)點(diǎn) 剛結(jié)點(diǎn) 組合結(jié)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖 110 桿系的簡(jiǎn)化 平面桿系結(jié)構(gòu)可以分為梁 、 拱 、 剛架 、 桁架 、 組合結(jié)構(gòu)等幾種類型 。 實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為計(jì)算簡(jiǎn)圖 ， 應(yīng)考慮以下幾方面的內(nèi)容： 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 108 桿件的簡(jiǎn)化 工程力學(xué)中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡(jiǎn)化主要是考慮由于桿件截面尺寸比其長(zhǎng)度小得多，在計(jì)算簡(jiǎn)圖中，可以用桿件縱軸線代替桿件，忽略截面形狀和尺寸的影響。 在畫圖過(guò)程中一般應(yīng)注意以下要點(diǎn)： 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 物體的受力分析 和受力圖 103 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) ? 練習(xí) 1 B O A F1 C 45176。T3 FB2y FB2x FB1y FB1x F39。 1） 試分別畫出各桿 ， 滑輪 I、 II， 銷釘 B以及整個(gè)系統(tǒng)的受力圖； 2） 畫出銷釘 B與滑輪 I 一起的受力圖； 3） 畫出桿 AB、 滑輪 I、II， 鋼繩和重物作為一個(gè)系統(tǒng)時(shí)的受力圖 。 2） 銷釘上無(wú)集中力作用時(shí) ， ?各物體均為二力構(gòu)件 ， 單獨(dú)分析銷釘 。Bx F39。 60 作 圖示人字梯模型中各構(gòu)件的 受力圖。 ? 例 26 【 解法 1】 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 物體的受力分析 和受力圖 85 60 。NE FNE FND A C B E D FAx FAy FQ FN D A C B E FP FQ G O ? H H 物體的受力分析 和受力圖 84 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 60 。 （ 2）在分離體圖上 畫主動(dòng)力 。 工 程 中 常 見(jiàn) 的 約 束 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 約束和約束反力 68 水 利 土 木 工 程 學(xué) 院 工 程 力 學(xué) 課 程 組 光滑球鉸約束 （ 球鉸 ） 球鉸能限制構(gòu)件任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng) ， 其約束力必 通過(guò)球心 ， 通常用 三個(gè)相互垂直的分力 來(lái)表示 。 第 2章 力學(xué)基本知識(shí) 約束和