静力学静力学静力学的基本概念和静力学的基本概念和公理公理西北工业大学支希哲朱西平侯美丽第一章静力学的基本概念和公理第一章静力学的基本概念和公理静力学研究的问题1.作用于刚体的力的性质及其运算（包括合成、分解和简化）的方法。2.作用于刚体的力系的平衡条件及其应用。本章将阐述静力学公理，并介绍工程中常见的约束和约束力的分析及物体的受力图。第一章静力学的基本概念和公理静力学§1–1刚体第一章§1–2力静力学的基本概念§1–3静力学公理和公理§1–4约束和约束反力§1–5受力分析和受力图第一章静力学的基本概念和公理第一章静力学的基本概念理论力学和公理§1–1刚体第一章静力学的基本概念和公理§1–1刚体刚体——在外界的任何作用下形状和大小都始终保持不变的物体。或者在力的作用下，任意两点间的距离保持不变的物体。刚体是一种理想的力学模型。一个物体能否视为刚体，不仅取决于变形的大小，而且和问题本身的要求有关。第一章静力学的基本概念和公理§1–2力第一章静力学的基本概念和公理§1–2力§1–2力1.力的定义力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。外效应—改变物体运动状态的效应。2.力的效应内效应—引起物体变形的效应。大小3.力的三要素方向作用点确定力的必要因素第一章静力学的基本概念和公理力的定义§1–2力4.力的表示法——力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图。B手写时，在表示力的字A母上加上一个箭头。例F→→如：F1,FAAB→F=Fe5.力的单位——在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)1N=1公斤•米/秒2（kg•m/s2)。第一章静力学的基本概念和公理§1–3静力学公理第一章静力学的基本概念和公理§1–3静力学公里§1–3静力学公理1.基本概念力系——作用于同一物体或物体系上的一群力。等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。平衡力系——能使刚体维持平衡的力系。合力——能和一个力系等效的一个力。分力——一个力等效于一个力系，则力系中的各力称为这个力（合力）的分力。第一章静力学的基本概念和公理基本概念§1–3静力学公理2.公理公理一(二力平衡公理)要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。公理二(加减平衡力系公理)可以在作用于刚体的任何一个力系上加上或去掉几个互成平衡的力，而不改变原力系对刚体的作用。公理一•公理二第一章静力学的基本概念和公理§静力学公理1–3公理推论(力在刚体上的可传性)作用于刚体的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。F1F1BBBF2F=F=AAAFF1==－－FF2==FF第一章静力学的基本概念和公理推论§静力学公理1–3公理推论(力在刚体上的可传性)作用于刚体的力，其作用点可以沿作用线在该刚体内前后任意移动，而不改变它对该刚体的作用。第一章静力学的基本概念和公理推论§静力学公理1–3公理公理三(力平行四边形公理)作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。即，合力为原两力的矢量和。F2FR矢量表达式：FR=F1+F2AF1第一章静力学的基本概念和公理公理三§静力学公理1–3公理公理三(力平行四边形公理)作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形的对角矢来表示。力三角形法F2FFRFR1F2FRF2AAFA1F1第一章静力学的基本概念和公理公理三§静力学公理1–3公理推论(三力汇交定理)当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F1F证明：FA11F2AA2F=A2A3F3第一章静力学的基本概念和公理推论§静力学公理1–3公理推论(三力汇交定理)当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F1F证明：A1F2AA2=AA3A3F3F3第一章静力学的基本概念和公理§静力学公理1–3公理推论(三力汇交定理)当刚体在三个力作用下