理论力学1A全本课件2章静力学公理.ppt
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1、理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社1理论力学教理论力学教程程河北工业大学工程力学系理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社2第第2 2章章 平面汇交力系和平面汇交力系和 平面力偶系平面力偶系本章内容:2.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法2.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法2.3 力矩与力偶2.4 平面力偶系的合成与平衡理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社3第第2 2章章 平面汇交力系和平面力偶系平面汇交力系和平面力偶系目的和要求:1.初步掌握几何法求解汇交力系合力与求解汇交力系 的平衡问题。2.能正确地
2、将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的 投影。3.对合力投影定理有清晰的理解。4.深入理解力偶和力偶矩的概念,明确平面力偶的 性质和平面力偶的等效条件。5.掌握平面汇交力系和平面力偶系的平衡条件及 平衡方程。6.能计算在平面汇交力系和平面力偶系作用下物体 的平衡问题。理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社42.1 平面汇交力系合成与平衡的几何法平面汇交力系合成与平衡的几何法一、合成的几何法 力多边形法则 合成时,可以由力的平行四边形法则解,也可用力的三角形来解。结论:即:结论:平面汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线通过各力的汇交点。理论力学电子教案理论力学电
3、子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社5二、平面汇交力系平衡的几何条件在上面几何法求力系的合力中,合力为零意味着力多边形自行封闭。所以平面汇交力系平衡的必要与充分的几何条件是:平面汇交力系平衡的几何条件是:力多边形自行封闭或力系中各力的矢量和等于零理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社6例 2-1 已知:F1=600N,F2=600N,F3=900N,方向如图所示。解:选吊钩为研究对象。取分离体画受力图。求:用几何法求该力系的合力1、任取一点a为起点,按比例依次画出F1、F2和F3,三力首尾相接构成开口的力多边形。连接其封闭边ad,即可得到其合力FR,如图所示。2
4、、量取合力FR的长度ad,通过比例尺或几何关系计算得FR=1065 N。3、用量角器量得合力FR与水平线间的夹角为80。理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社7例例 2-2 已知:平面直角刚架ABCD,在点 B 作用一水平力F=20 kN,刚架 自重不计。解:选刚架为研究对象。取分离体画 受力图。求:支座A、D处的约束力支座A、D处的约束力。1、对刚架进行受力分析。由于主动力F水平向右,滑动铰支座D处的约束力FD铅垂向上,这两个力交于点C。根据三力平衡汇交定理,固定铰支座A处的约束力FA必沿A、C连线,构成一平面汇交力系,如图所示。理论力学电子教案理论力学电子教案
5、C 机械工业出版社机械工业出版社82、选取适当比例尺,自a点起先作已知力F,从F末端b铅垂向上画FD,再根据角度j画出力FA,形成一自行封闭的力三角形abc。3、量出FD和FA的长度bc和 ca,用相同的比例尺换算得FD=10kN,FA=22.4kN,角度为26.5。这类问题也可利用几何关系计算。因为力三角形abc与三角形ADC相似,故 其中AD=8m,DC=4m,m,因此亦可计算得理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社92.2 平面汇交力系合成与平衡的解析法平面汇交力系合成与平衡的解析法一、力在坐标轴上的投影 反之,当投影Fx、Fy 已知时,则可求出力 F 的大小
6、和方向:结论:力在某轴上的投影,等于力的模乘以力与该轴正向间夹角的余弦。理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社10二、力在坐标轴上分解引入x、y轴单位矢i、j。则可写为:设将力F 按坐标轴x、y方向分解为平面两个正交分量:Fx、Fy则理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社11三、合力投影定理由图可看出,各分力在x轴和在y轴投影的和分别为:合力投影定理:合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一 轴上投影的代数和。理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社12例例 2-3 已知:F1=600N,F2=600N,F3=90
7、0N,方向如图所示。解:选吊钩为研究对象。取分离体画受力图。求:用解析法求该力系的合力。1、在所示受力图中,建立平面直 角坐标系Axy。2、由合力投影定理得:求得:理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社13合力的大小:方向余弦:作用点:为该力系的汇交点五、平面汇交力系的平衡条件与平衡方程 从前述可知:平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系 的合力为零。即:为平衡的充要条件,也称平衡方程平衡方程四、平面汇交力系合成与平衡的解析法理论力学电子教案理论力学电子教案 C 机械工业出版社机械工业出版社14例例 2-4 已知:简易起重设备如图所示。设起 吊重量G=40kN。解
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- 理论 力学 全本 课件 静力学 公理
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