模塊一項(xiàng)目一 靜力學(xué)基礎(chǔ)

靜力學(xué)基礎(chǔ)2力偶和力矩1靜力學(xué)基礎(chǔ)靜力學(xué)基礎(chǔ)1.力的概念（1）力的概念：力是物體間的相互作用。力對(duì)物體的作用會(huì)產(chǎn)生兩種效應(yīng)：外效應(yīng)：指力使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。內(nèi)效應(yīng)：指力使物體使產(chǎn)生變形。（2）力的三要素：力的大小、方向和作用點(diǎn)。（3）力的單位：為N（牛頓）。（4）力的表示方法：力是矢量。通常用黑體字母（如F表示）代表力矢，以字母F

代表力的大小。

力的表示法

靜力學(xué)基礎(chǔ)2.力系（1）力系是指作用于物體上的一群力。（2）力系的簡(jiǎn)化：將復(fù)雜的力系進(jìn)行簡(jiǎn)化，而作用效應(yīng)不變的過(guò)程稱為力系的簡(jiǎn)化。（3）等效力系：若兩個(gè)力系對(duì)物體的作用效應(yīng)相同，則稱為此兩個(gè)力系等效。靜力學(xué)基礎(chǔ)3.平衡的概念

平衡是運(yùn)動(dòng)的特殊情形，是指物體相對(duì)于慣性參考系（如地面）保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。4.剛體和變形固體概念剛體：在力的作用下不變形的物體。變形固體：在力的作用下形狀和大小發(fā)生變化的固體。靜力學(xué)基礎(chǔ)5.力的性質(zhì)公理1二力平衡公理剛體受兩個(gè)力作用而平衡，其必要與充分的條件是：兩力等值、反向、共線。

二力平衡吊車結(jié)構(gòu)中的直桿-二力平衡實(shí)例靜力學(xué)基礎(chǔ)

本公理1只適用剛體。對(duì)于變形體，它只是平衡的必要條件，而不是充分條件。如圖(a)所示的軟繩受兩個(gè)等值、反向、共線的拉力作用可以平衡，而如圖(b)所示的軟繩受兩個(gè)等值、反向共線的壓力作用就不能平衡。

靜力學(xué)基礎(chǔ)二力桿：在兩個(gè)力的作用下保持平衡的構(gòu)件稱為二力構(gòu)件，因?yàn)楣こ躺?，大多?shù)二力構(gòu)件是桿件，所以常簡(jiǎn)稱為二力桿。二力桿可以是直桿，也可以是曲桿。二力桿的受力特點(diǎn)是：兩個(gè)力的方向必在二力作用點(diǎn)的連線上。二力桿實(shí)例-曲桿靜力學(xué)基礎(chǔ)公理2加減平衡力系公理

在任意一個(gè)力系上，可隨意加上或減去一平衡力系，不會(huì)改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。

推論1力的可傳性原理

作用于剛體上的力可以沿其作用線移至剛體內(nèi)任一點(diǎn)，而不改變?cè)?duì)剛體的作用效應(yīng)。

靜力學(xué)基礎(chǔ)公理3力的平行四邊形法則

作用于剛體同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成為一個(gè)合力，合力也作用于該點(diǎn)，其大小和方向由以這兩個(gè)力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線所確定。靜力學(xué)基礎(chǔ)推論1力的三角形法則：三角形的兩個(gè)邊分別表示兩個(gè)分力，第三邊表示合力，合力的作用點(diǎn)仍在匯交點(diǎn)。

靜力學(xué)基礎(chǔ)推論2三力平衡匯交定理

物體受三個(gè)力作用而平衡時(shí)，此三個(gè)力的作用線必匯交于一點(diǎn)。靜力學(xué)基礎(chǔ)公理4作用與反作用定律

兩個(gè)物體間的作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，作用線相同，并分別作用于這兩個(gè)物體上。靜力學(xué)基礎(chǔ)力矩與力偶

請(qǐng)思考，實(shí)際生產(chǎn)中鉗工用絲錐攻螺紋，為什么要用雙手而不能用單手攻絲，其原因是什么呢？

1.力矩

（1）定義：以物理量F.h及其轉(zhuǎn)向來(lái)度量力使物體繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)，這個(gè)量稱為力F對(duì)O點(diǎn)之矩，簡(jiǎn)稱力矩。記作：

（2）正負(fù)號(hào)則規(guī)定：逆時(shí)針轉(zhuǎn)向?yàn)檎槙r(shí)針為負(fù)。力矩的單位為牛頓·米（N·m）。

Mo（F）＝±Fh力矩與力偶結(jié)論：當(dāng)力的作用線通過(guò)矩心時(shí)，力臂為零，力矩值為零。力沿其作用線滑移時(shí)，不會(huì)改變力矩的值，因?yàn)榇藭r(shí)并未改變力、力臂的大小及力矩的轉(zhuǎn)向。力矩與力偶合力矩定理

平面匯交力系的合力對(duì)平面上任一點(diǎn)之矩，等于力系中各分力對(duì)同點(diǎn)力矩的代數(shù)和。

力矩與力偶2.力偶

（1）力偶的定義：一對(duì)等值、反向、不共線的平行力組成的力系稱為力偶。用記號(hào)(F，F(xiàn)′)表示。

力偶實(shí)例(方向盤)鉗工對(duì)絲錐的操作

電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與力偶

1）力偶作用面：組成力偶（F，F(xiàn)′)的兩個(gè)力的作用線所在的平面稱為力偶作用面。2）力偶臂：力F和F′作用線之間的垂直距離。

力矩與力偶3）力偶矩正符號(hào)的規(guī)定：一般規(guī)定，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力偶取正值，順時(shí)針取負(fù)值。力偶矩的單位為：N·m或N·mm

力矩與力偶

在力學(xué)上以F與力偶臂d的乘積作為量度力偶在其作用面內(nèi)對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的物理量，稱為力偶矩，并記作M（F，F(xiàn)′）或M。即：M（F，F(xiàn)'）=M=±Fd

力矩與力偶力偶的性質(zhì)

性質(zhì)1力偶對(duì)其作用面內(nèi)任意點(diǎn)的力矩恒等于此力偶的力偶矩，而與矩心的位置無(wú)關(guān)。性質(zhì)2力偶無(wú)合力。性質(zhì)3

力偶在任何坐標(biāo)上的投影和恒為零。力矩與力偶平面力偶系的合成與平衡作用在剛體上同一平面內(nèi)的若干力偶，總稱為平面力偶系。平面力偶系合成的結(jié)果為一合力偶，合力偶矩為各分力偶矩的代數(shù)和。即：