第一章静力学基本概念与物体的受力分析

第一章 静力学基本概念与物体的受力分析 第1 节 静力学基本概念 一、力的概念 力是物体间相互的机械作用。这种作用使物体的形状（内效应或变形效应）和运动状态（外效应或运动效应）发生改变。 力的三要素：大小、方向、作用点。力的单位：N 或 kN。 二、力系与等效力系 作用在物体上的若干个力总称为力系。 作用于物体上的一个力系可用另一个力系代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，则称这两个力系等效。 三、平衡与平衡条件 物体平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。 要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件 作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平衡力系。 四、集中载荷和分布载荷 集中载荷如图 1-1-1-1 所示，分布载荷如图 1-1-1-2 所示。 图 1-1-1-1 图 1-1-1-2 五、质点与质点系 质点：只有质量没有体积的几何点。 质点系：有许多质点组成的系统。不变形的质点系称为刚体。由许多刚体组成的系统称为刚体系。 静力学中研究的对象主要是刚体。 第2 节 静力学的公理体系 一、静力学公理 1 . 二力平衡公理 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的充分与必要条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 二力体：只有两个力作用而处于平衡的物体。如图 1-2-1-1 所示。 图1 -2 -1 -1 2 . 加减平衡力系公理 在作用于刚体上的已知力系中，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。可用图1 -2 -1 -2 来表示。 图1 -2 -1 -2 3 . 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力，其合力也作用在该点上，至于合力的大小和方向则由以这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示，而该两个力称为合力的分力。可用图1 -2 -1 -3 来表示。 图1 -2 -1 -3 4 . 作用与反作用定律 两物体间相互作用的力总是等值、反向、共线且分别作用在这两个物体上。可用图1 -2 -1 -4 来表示。 图1 -2 -1 -4 5 . 刚化公理 变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体置换为刚体，则平衡状态保持不变。可用图1 -2 -1 -5 来表示。 图1 -2 -1 -5 二、推理 1 . 力的可传性原理 作用于刚体上的力，其作用点可以沿作用线移动而不改变它对该刚体的作用效果。可用图1 -2 -1 -6 来表示。 图1 -2 -1 -6 2 . 三力平衡汇交定理 若刚体受三个力...