1 第一章 静力学基础 § 1-1 静力学的基本概念 一 力的概念 1. 力:是物体间的相互机械作用。 2. 力的作用效果:使物体的运动状态发生变化,也可以使物体发生变形。 3. 力的三要素:力的大小、方向 、作用点。 ( 1)力的大小反映了力的强弱。 ( 2)力的方向反映了力的作用线在空间的方位和指向。 ( 3)力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。只要改变其中任何一个要素,力对物体的作用效应也会随之改变。 4.理解力的概念应该注意以下几点:力不能脱离物体而独立存在。有力存在,就一定有施力物体和受力物体。 (1)力总是成对出现,即有作用力,就必有其反作用力存在。 (2)力是矢量,对物体的作用效应取决于力的三要素。 (3)力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应,使物体产生变形的效应称为力的内效应。静力学只研究力的外效应,材料力学研究力的内效应。 5.力的单位:力的单位为牛顿,符号是N,工程力学中常用KN, 1KN=1000N。 6 力的表示:力的三要素可用带有箭头的有向线段(矢线)来表示。线段的长度(按一定比例画出)表示力的大小,箭头的指向表示力的方向,线段的起始点或终止点表示力的作用点。通过力的作用点,沿力的方向的直线,叫做力的作用线。用(F) 表示。 2 二 刚体:在力的作用下形状和大小都保持不变的物体称为刚体。 刚体是一个抽象化的力学模型,在一定的条件下可以把物体抽象为刚体。在自然界中,绝对的刚体实际上是不存在的。 § 1-2 静力学公理 公理1: 二力平衡公理:刚体只受两个力作用而处于平衡状态时,必须也只须这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。 二力平衡公理是力学最简单力系平衡的必要和充分条件,是研究力系平衡的基础。但是它只适用于刚体,对于非刚体,只是必要的,不是充分的,即并非满足受等值,反向,共线的作用力就平衡。 二力杆:只有两个着力点而处于平衡的构件,称为二力构件。当构件呈杆状时,称为二力杆。 二力杆受力特点:所受二力必沿其两作用点的连线。在图1-2 中的CD 杆就是二力杆,二力等值,反向,共线。 公理2: 加减平衡力系公理:作用在已知力系的刚体上,加上或减去任意的平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效果。 推论:力的可传性原理: 作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移到刚体上任意一点,而不改变该力对刚体的作用效果。(只适用于刚体) 公理3: 力的平行四边形公理:作用于物体上同一点的...