2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：物體系的平衡 • 靜定和超靜定問(wèn)題

物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題

物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題物體系：由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。當(dāng)物體系平衡時(shí)，組成該系統(tǒng)的每一個(gè)物體都處于平衡狀態(tài)，因此對(duì)于每一個(gè)受平面任意力系作用的物體，均可寫(xiě)出三個(gè)平衡方程。如物體系由n個(gè)物體組成，則共有3n個(gè)獨(dú)立方程。如系統(tǒng)中有物體受平面匯交力系或平面平行力系作用時(shí)，則系統(tǒng)的平衡方程數(shù)目相應(yīng)減少。靜定和超靜定（靜不定）的概念超靜定問(wèn)題:獨(dú)立方程數(shù)目<未知數(shù)數(shù)目,由平衡方程無(wú)法求解。靜定問(wèn)題:獨(dú)立方程數(shù)目≥未知數(shù)數(shù)目,由平衡方程可解。

例：塔式起重機(jī)如圖所示。機(jī)架重P1=700kN作用線(xiàn)通過(guò)塔架的中心。最大起重量P2=200kN，最大懸臂長(zhǎng)為12m，軌道AB的間距為4m。平衡荷重P3,到機(jī)身中心線(xiàn)距離為6m。保證起重機(jī)在滿(mǎn)載和空載時(shí)都不致翻倒，求平衡荷重P3應(yīng)為多少？解：取起重機(jī)為研究對(duì)象。（1）滿(mǎn)載時(shí)：為使起重機(jī)不繞點(diǎn)B翻倒,須FA≥0即（2）空載時(shí)：為使起重機(jī)不繞點(diǎn)A翻倒，須FB≥0，即所以起重機(jī)平衡荷重P3應(yīng)為：P1P3P2FAFB6m12m物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題靜定靜定靜定超靜定超靜定超靜定物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題靜定靜定超靜定超靜定例：圖示靜定多跨梁由AB梁和BC梁用中間鉸B連接而成，支承和載荷情況如圖所示。已知F=20kN，q=5kN/m，α=45o。求支座A、C的約束力和中間鉸B處的約束力。解：物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題先取BC梁為研究對(duì)象。再取AB梁為研究對(duì)象。物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題例：圖示為曲軸沖床簡(jiǎn)圖，OA=R，AB=l。忽略摩擦和自重，當(dāng)OA在水平位置、沖壓力為F時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。求：（1）作用在輪Ⅰ上的力偶之矩M的大小；（2）軸承O處的約束力；（3）連桿AB受的力；（4）沖頭給導(dǎo)軌的側(cè)壓力。物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題解：先取沖頭為研究對(duì)象。解得再取輪Ⅰ為研究對(duì)象。物體系的平衡?

靜定和超靜定問(wèn)題例：一支架如圖所示，AB=AC=CD=1m，滑輪半徑r=0.3m，重物P=100kN，A、B處為固定鉸鏈支座，C處為鉸鏈連接。不計(jì)繩、桿、滑輪重量和摩擦，求A、B支座的反力。解：先取整體為研究對(duì)象。FAxFBxFByFAyP物體系