力的概念-“江南聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

§1-1

力的概念一、力的定義力：物體間的相互機(jī)械作用。兩種效應(yīng)：①運(yùn)動(dòng)效應(yīng)(外效應(yīng))；

②變形效應(yīng)(內(nèi)效應(yīng))。力的三要素：大小，方向，作用點(diǎn)。這些力的作用，有的是接觸作用，也有的是“場(chǎng)”對(duì)物體的作用。二、力的表示法——力是一矢量，用數(shù)學(xué)上的矢量記號(hào)來表示or帶箭頭的線段表示。力的單位：

國(guó)際單位制：牛頓(N)

；千牛頓(kN)AF若力矢F在平面Oxy中,則其矢量表達(dá)式為式中分別表示力F沿平面直角坐標(biāo)軸x，y方向上的兩個(gè)分力分別表示力F在坐標(biāo)軸x，y上的投影力在坐標(biāo)軸上的投影心算書上習(xí)題１－１

力系：是指作用在物體上的一群力。

平衡力系：物體在力系作用下處于平衡，我們稱這個(gè)力系為平衡力系。是指物體相對(duì)于慣性參考系保持靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。

二.剛體就是在力的作用下，大小和形狀都不變的物體。三.平衡AF①

是代數(shù)量。當(dāng)F=0或d=0時(shí)，=0。③

是影響轉(zhuǎn)動(dòng)的獨(dú)立因素。⑤=2⊿AOB=Fd,2倍⊿形面積。力對(duì)物體可以產(chǎn)生移動(dòng)效應(yīng)--取決于力的大小、方向

轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)--取決于力矩的大小、方向§1-2力對(duì)點(diǎn)之矩-+一、力對(duì)點(diǎn)之矩說明：②F↑,d↑轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)明顯。④單位Nm或kNm。圖例:哈哈,我真厲害,爸爸都推不過我![例]

已知：如圖F、Q、l,求：和

解：

二、合力矩定理：

平面任意力系的合力對(duì)作用面內(nèi)任一點(diǎn)之矩等于力系中各分力對(duì)于同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。即:例：§1-3力偶力偶：一對(duì)等值、反向、不共線的平行力組成的特殊力系F1F2d⑴、作用效果：引起物體的轉(zhuǎn)動(dòng)。⑵、力和力偶是靜力學(xué)的二基本要素。

力偶臂——力偶中兩個(gè)力的作用線之間的距離，用d表示。力偶矩——力偶中任何一個(gè)力的大小與力偶臂d的乘積，加上適當(dāng)?shù)恼?fù)號(hào)。力偶矩正負(fù)規(guī)定：若力偶有使物體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，力偶矩取正號(hào)；反之，取負(fù)號(hào)。力偶矩的單位為N?m或kN?m力偶的三要素：

(1)、力偶矩的大小。

(2)、力偶的轉(zhuǎn)向。

(3)、力偶作用面的方位。性質(zhì)1：力偶不能與一個(gè)力等效，即力偶無合力，力偶不能與一個(gè)力平衡，力偶只能與力偶平衡。力偶在任一軸上的投影等于零。性質(zhì)2：力偶對(duì)其所在平面內(nèi)任一點(diǎn)的矩恒等于力偶矩，而與矩心的位置無關(guān)，因此力偶對(duì)剛體的效應(yīng)用力偶矩度量。力偶的基本性質(zhì)：由于O點(diǎn)是任取的— +d證：等效力偶：作用在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，只要它的力偶矩的大小相等，轉(zhuǎn)向相同，則該兩個(gè)力偶彼此等效:即三要素相同!②只要保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變，可以任意改變力偶中力的大小和相應(yīng)力偶臂的長(zhǎng)短，而不改變它對(duì)剛體的作用效應(yīng)。由此可得：①力偶可以在其作用面內(nèi)任意移動(dòng)，而不影響它對(duì)剛體的作用效應(yīng)。FdFd因此，以后可用力偶的轉(zhuǎn)向箭頭來代替力偶。=平面力偶系:平面力系中的各力兩兩組成力偶，叫平面力偶系設(shè)有兩個(gè)力偶 dd三、平面力偶系的合成結(jié)論:

平面力偶系合成結(jié)果還是一個(gè)力偶,其力偶矩為各力偶矩的代數(shù)和?！?-4力的平移定理力的平移定理：可以把作用在剛體上點(diǎn)A的力平行移到任一點(diǎn)B，但必須同時(shí)附加一個(gè)力偶。這個(gè)力偶的矩等于原來的力對(duì)新作用點(diǎn)B的矩。[證]力力系①力的平移定理揭示了力與力偶的關(guān)系：力力+力偶