第1章 力学基本知识与物体的受力分析
本章将阐述静力学理论的几个公理,并阐述在研究静力学时首先遇到的几个基本概念,*后介绍工程中常见的约束和约束力的分析及物体的受力图。
1.1 静力学的基本知识
1.1.1 力、刚体、平衡
1)力的概念
力的概念是人们在生产实践中逐步形成的。力是物体之间相互的机械作用。其结果是使物体的运动状态发生变化,同时还能使物体产生变形。物体相互问的机械作用形式是多种多样的,可归纳为两类:一是物体间直接接触作用,如弹力、摩擦力等;二是通过场的相互作用,如万有引力、静电引力等。
实践表明,力对物体的作用效果与力的大小、方向和作用点有关,称其为力的三要素。因此,力是矢量。本书中用黑体字母F表示力矢量,而用普通字母F表示力的大小。在国际单位制中,力的单位是N或kN。
力系是指作用于物体上的一群力。两个不同的力系,如果它们对同一物体的作用效应完全相同,则这两个力系是等效的,它们互称为等效力系。
2)刚体
实际物体受力时,其内部各点间的相对距离都要发生改变,这种改变称为位移。各点位移累加的结果,使物体的形状和尺寸改变,这种改变称为变形。物体变形很小时,变形对物体的运动和平衡的影响甚微,因而在研究力的作用效应时,可以忽略不计,这时的物体便可抽象为刚体。
刚体即是指物体在力的作用下,其内部任意两点之问的距离始终体质不变的物体。事实上,任何物体在力的作用下都会产生或多或少的变形,因此**的刚体并不存在,刚体只是一个理想化的力学模型。
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