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1、01力的概念与力的基本性质第2章 力学基础知识 第 1 节第1页/共52页第 1 节 力的概念与力的基本性质力就是物体间的相互机械作用，力不能脱离物体而单独存在。机械作用：指使物体发生位置移动和形状改变的作用。只有物体间的相互机械作用才能产生力。有物体只是力存在的条件，而不是产生力的原因，只有物体间的相互机械作用才能产生力。由于力是物体间的相互作用，所以力一定是成对出现的，不可能只存在一个力。一、力的概念力的作用方式有两种：一种是两个物体相互接触时，它们之间相互产生力，例如吊车和构件之间的拉力；一种是物体与地球之间相互产生的吸引力，对物体来说，这种吸引力就是重力。第2页/共52页第 1 节 力
2、的概念与力的基本性质作用与反作用定律 作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用线共线，且作用在不同的两个物体上。该定律是一条普适定律，无论对于静态的相互作用，或是动态的相互作用都适用。力的三要素 （1）力的大小：它反映了物体间相互作用的强弱程度。（2）力的作用方向：指物体在力的作用下运动的指向。沿该指向画出的直线称为力的作用线，力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。（3）力的作用点：物体相互作用处的接触点。实际上，力多是作用于物体的一定面积上。如果这个面积很小，则可抽象为一个点，这时作用力称为集中力；如果接触面积比较大，力在整个接触面上分布作用，这时的作用力称为分布力，通常用单位长度的力，
3、表示沿长度方向上的分布力的强弱程度，称为荷载集度。力是矢量 矢量的模表示力的大小；矢量的作用方位加上箭头表示力的方向；矢量的始端，或力的未端，表示力的作用点。第3页/共52页第 1 节 力的概念与力的基本性质二、力的作用效应1.1.力的作用效应力的作用效应：指物体在力的作用下发生运动和变形。（1 1）力的运动效应：）力的运动效应：力作用在物体上可产生两种运动效应。若力的作用线，通过物体的重心，则力能使物体沿力的方向产生平行移动，简称平动。若力的作用线不通过物体的重心，则力能使物体既产生平动又发生转动，称为平面运动。（2 2）力的变形效应）力的变形效应当力作用在物体上时，不仅产生运动效应，还会产
4、生变形效应，使物体产生形状和尺寸的改变。第4页/共52页第 1 节 力的概念与力的基本性质2.2.力的可传性力的可传性 由实践可知，当力作用在刚体上时，只要保持力的大小和方向不变，可以将力的作用点沿力的作用线移动，而不改变刚体的运动效应。力的这一性质称为力的可传性。力的可传性只适用于力的运动效应，不适用于力的变形力的可传性只适用于力的运动效应，不适用于力的变形效应。效应。若力系中各力的作用线不在同一平面内，称为空间力系。若力系中各力的作用线都在同一平面内，称为平面力系；平面力系又分为平面汇交力系、平面平行力系、平面一般力系和平面力偶系。力系：将作用在物体上两个或两个以上的一组力，称为力系。力系
5、：将作用在物体上两个或两个以上的一组力，称为力系。三、力系的概念第5页/共52页第 1 节 力的概念与力的基本性质如果某一力系对物体产生的效应，可以用另一个力系来代替，则这两个力系互称为等效力系。等效力系等效力系当一个力与另一个力系等效时，则该力称为这个力系的合力；而该力系中的每一个力称为分力；反过来，把一个力分解成两个力，称为力的分解。力的合成与分解力的合成与分解四、力的合成与分解力的平行四边形法则力的平行四边形法则第6页/共52页02力矩与力偶第2章 力学基础知识力学基础知识 第 2 节第7页/共52页第 2 节 力矩与力偶一、力对点之矩v力矩力矩：l概念概念：用F与d的乘积，再冠以正负号
6、来表示力使物体绕O点转动的效应，并称为力F对O点之力矩，简称力矩，以符号MO（F）表示，即M MO O（F F）=Fd=Fdl矩心矩心：O点，转动中心，简称矩心。l力臂力臂：矩心O到力作用线的垂直距离d。l力矩的转向力矩的转向：通常规定，力使物体绕矩心作逆时针方向转动时，力矩为正，反之为负。在平面力系中，力矩可正、可负、可为零，因此，力矩为代数量。l单位单位：牛顿米（N）或千牛顿米（kN）第8页/共52页例 2-1例例例例 如图所示，半径为如图所示，半径为 R R 的带轮绕的带轮绕 O O 转动，如已知紧边带拉力为转动，如已知紧边带拉力为 F FT1T1，松边带拉力为，松边带拉力为 F FT2
7、T2，刹块压紧力为刹块压紧力为 F F。试求各力对转轴。试求各力对转轴 O O 之之矩。矩。第9页/共52页第 2 节 力矩与力偶二、合力矩定理 如图所示，将作用于刚体平面上A 点的力F，沿其作用线滑移到B 点（B 点为任意点O到力 F 作用线的垂足），不改变力F 对刚体的效应（力的可传性）。在 B 点将力 F 沿坐标轴方向正交分解为两分力Fx、Fy，分别计算并讨论力 F 和分力Fx、Fy 对O 点力矩的关系。由此证明，合力对某点的力矩等于各分力对同一点力矩的代数和。该定理不仅适用于正交分解的两个分力系，对任何有合力的力系皆成立。若力系有N 个力作用，则 合力矩定理第10页/共52页第 2 节
8、 力矩与力偶二、合力矩定理在平面力系中，求力对某点之矩，一般采用以下两种方法：（1）用力和力臂的乘积求力矩。这种方法的关键是确定力臂d。需要注意的是，力臂d 是矩心到力作用线的垂直距离。（2）用合力矩定理求力矩。工程实际中，有时求力臂d 的几何关系很复杂，不易确定时，可将作用力正交分解为两个分力，然后应用合力矩定理求原力对矩心的力矩。第11页/共52页例 2-2例例例例 已知力作用在平面板已知力作用在平面板A A点处，且知点处，且知 F=100 kN F=100 kN，板的尺寸如下，板的尺寸如下图所示。试计算力对图所示。试计算力对 O O 点之矩。点之矩。第12页/共52页第 2 节 力矩与力
9、偶三、力偶l在力学中，将使物体产生转动效应的一对大小相等、方向相反、作用线平行的两个力，称为力偶力偶。l力偶是一个基本的力学量，并具有一些独特的性质，它既不能与一个力平衡，也不能合成为一个合力，只能使物体产生转动效应。力偶中两个力作用线所决定的平面称为力偶的作用平面力偶的作用平面，两力作用线之间的距离 d 称为力偶臂力偶臂，力偶使物体转动的方向称为力偶的转向。l力偶对物体的转动效应，取决于力偶中的力与力偶臂的乘积，称为力偶矩，记作m（F，F）或m，即M（F，F）Fdl在平面内，力偶矩和力矩一样都是代数量。其正负号表示力偶的转向，其正负号规定与力矩一样，即逆时针转逆时针转向时，力偶矩为正，反之为
10、负。向时，力偶矩为正，反之为负。力偶矩的单位与力矩一样，也是Nm 或kNm。力偶矩的大小、转向和作用平面，称为力偶的三要素力偶的三要素。三要素中的任何一个发生了改变，力偶对物体的转动效应都将发生改变。第13页/共52页第 2 节 力矩与力偶四、力偶的性质l力偶无合力，在任何坐标轴上投影的代数和为零力偶无合力，在任何坐标轴上投影的代数和为零 力偶无合力，可见它对物体的效应与一个力对物体的效应是不相同的。一个力对物体有移动和转动两种效应；而一个力偶对物体只有转动效应，没有移动效应。因此，力与力偶不能相互替代，也不能相互平衡，而应将力和力偶看作是构成力系的两种基本元素。l力偶对其作用平面内任一点的力
11、矩，恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关力偶对其作用平面内任一点的力矩，恒等于力偶矩，而与矩心的位置无关 如图所示一力偶M（F，F）Fd，对平面任意点O 的力矩，用组成力偶的两个力分别对O 点力矩的代数和度量，记作MO（F，F），即 MO（F，F）F（d x）Fx Fd M（F，F）由此可知，力偶对刚体平面上任意点O 的力矩，等于其力偶矩，与矩心到力作用线的距离x 无关，即与矩心的位置无关。第14页/共52页第 2 节 力矩与力偶四、力偶的性质l力偶的等效性及等效代换特性。力偶的等效性及等效代换特性。从力偶的性质知，同一平面内的两个力偶，如果它们的力偶矩大小相等，转向相同，则两力偶等效，可相互代换
12、，称为力偶的等效性力偶的等效性。由力偶的等效性，可以得出力偶的等效代换特性：（1）力偶可在其作用平面内任意移动位置，而不改变它对刚体的转动效应。（2）只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力臂的长短，而不会改变力偶对刚体的转动效应。值得注意的是，以上等效代换特性仅适用于刚体，而不适用于变形体以上等效代换特性仅适用于刚体，而不适用于变形体。由力偶的性质及其等效代换特性可见，力偶对刚体的转动效应完全取决于其力偶矩的大小、转向和作用平面。因此表示平面力偶时，可以不表明力偶在平面上的具体位置以及组成力偶的力和力偶臂的值，可用一带箭头的弧线表示力偶的转向，用力偶矩表示力偶的大
13、小。第15页/共52页03平衡与平衡定理第2章 力学基础知识力学基础知识 第 3 节第16页/共52页第 2 节 力矩与力偶一、二力平衡与二力杆件v平衡：平衡：是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能处于平衡状态的，只有力系满足平衡条件时，物体才能处于平衡状态。v二力平衡定理二力平衡定理：使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反，作用线共线。v二力杆二力杆：工程上，将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件，简称二力杆。对于刚体，上述二力平衡条件是必要与充分的，但对于只能受拉、不能受压的柔性体，上述二力平衡条件只是必要的，而不是充分的。第17页/
14、共52页第 2 节 力矩与力偶二、不平行的三力平衡条件 在一物体上，若三个互不平行的力的作用线位于同一平面内，如平衡则三力的作用线必须汇交于一点。这就是三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理。如图所示物体，在同一平面内的三个互不平行的力分别为F1、F2、F3。为了证明上述结论，首先将其中的两个力合成，例如将F1和F2分别沿其作用线移至二者作用线的交点O 处，将二力按照平行四边形法则合成一合力 F F1 F2。这时的刚体就可以看作为只受 F 和 F3 两个力作用。根据二力平衡条件，F 和 F3 必须大小相等、方向相反，且共线。由此证明三力汇交定理。第18页/共52页第 2 节 力矩与力偶三、加减平衡力
15、系原理 在承受任意作用力的物体上，加上任意平衡力系，或减去任意平衡力系，都不改变原力系对物体的作用效应。这就是加减平衡力系原理。四、力线的平移定理 由力的可传性知，作用于刚体上的力可沿其作用线在刚体上移动，而不改变对刚体的作用效应。力线平移定理力线平移定理：作用于刚体上的力，可平移到刚体上的任一点而不改变对刚体的效应，但必须附加一力偶，其附加力偶矩等于原力对平移点的力矩。第19页/共52页04受力分析与受力图第2章 力学基础知识力学基础知识 第 4 节第20页/共52页第 4 节 受力分析与受力图在对杆件（或结构）进行力学计算时，首先要对它们进行受力分析。受力分析：指分析杆件（或结构）受到哪些
16、力的作用，以及每个力的作用线位置和方向，哪些是已知力，哪些是未知力，通过什么途径求出末知力等。为了清晰地表示出物体的受力情况，便于分析计算，需把研究对象上的全部约束解除，并把它从周围物体中分离出来，用简图单独画出，这个简图中的物体称之为脱离体脱离体，亦称隔离体隔离体；解除约束后，欲保持其原有的平衡状态，必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的所有主动力和约束力，以力矢形式表示在脱离体上，称之为受力图受力图。画受力图的步骤（1）明确研究对象，画出研究对象的脱离体图。（2）在脱离体上画出全部主动力。（3）在脱离体上画出全部约束力。（4）画出尺寸线，标上尺寸。第21页/共52页例 2
17、-3例例例例 用力用力 F F 拉动轮子以越过障碍，如图拉动轮子以越过障碍，如图 所示，试画出轮子的所示，试画出轮子的受力图。受力图。第22页/共52页例 2-4例例例例 试画出图所示梁的受力图。试画出图所示梁的受力图。第23页/共52页例 2-5例例例例 图所示三角形托架中，图所示三角形托架中，A A、C C处是固定铰支座，处是固定铰支座，B B 处为铰链处为铰链连接。各杆的自重及各处的摩擦不计。试画出斜杆连接。各杆的自重及各处的摩擦不计。试画出斜杆 BC BC、水平杆、水平杆 AB AB 及三角托架的受力图。及三角托架的受力图。第24页/共52页05物体系统的平衡问题第2章 力学基础知识力
18、学基础知识 第 5 节第25页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件一、平面汇交力系的合成与平衡条件1.1.力在力在x x 轴上的投影轴上的投影 力在某轴上投影，等于此力的大小乘以此力与投影轴所夹锐角的余弦，而正负号，则可直接观察确定。.力在直角坐标轴上的投影力在直角坐标轴上的投影 将力F分别向直角坐标轴x和y上投影，有力的分力是矢量，力的投影是标量，两者不可混淆。若已知力F 在直角坐标轴上的投影Fx、Fy，则该力的大小和方向为第26页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件3.3.合力投影定理合力投影定理 合力在某一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和，这就是合力投影定理。合力在某
19、一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和，这就是合力投影定理。若物体平面上的某一点作用着N 个力F1，F2，FN，按两个力合成的平行四边形法则，依次类推，从而得出力系的合力等于各分力矢量的矢量和。即FR=F1+F2+=Fi将上述矢量等式分别向x、y 轴投影，得合力的大小和方向余弦（、合力FR与x 轴、y 轴的正向夹角）第27页/共52页例 2-6例例例例 一吊环受到三条钢丝绳的拉力，如图一吊环受到三条钢丝绳的拉力，如图 a a 所示。已知所示。已知F F1 1=2000 =2000 N N，水平向左；，水平向左；F F2 2=2500 N=2500 N，与水平成，与水平成3030角；角；
20、F F3 3=1500 N=1500 N，铅，铅直向下，试用解析法求合力的大小和方向。直向下，试用解析法求合力的大小和方向。第28页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件4.4.平面汇交力系的平衡条件平面汇交力系的平衡条件（1 1）平衡方程）平衡方程 若作用于物体上的平面汇交力系合力等于零，即 ，则物体处于平衡状态。若FR=0，只有 FRx=0，FRy=0，于是有（2）平面汇交力系平衡的充分和必要解析条件 力系中各力在直角坐标系两轴上投影的代数和分别等于零。力系中各力在直角坐标系两轴上投影的代数和分别等于零。第29页/共52页例 2-7例例例例 一重量一重量 F FW W=100 N =10
21、0 N 的小球，用两根绳悬挂固定，如图的小球，用两根绳悬挂固定，如图 a a 所所示。试求两绳的拉力。示。试求两绳的拉力。第30页/共52页例 2-8例例例例 压榨机简图如图所示，在压榨机简图如图所示，在 A A 铰链处作用一水平力铰链处作用一水平力 F F，使，使C C 块压紧物体。若杆块压紧物体。若杆 AB AB 和和 AC AC 的重量忽略不计，各处接触均为光的重量忽略不计，各处接触均为光滑，求物体滑，求物体 D D 所受的压力。所受的压力。第31页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件二、平面力偶系的合成与平衡条件1.1.平面力偶系平面力偶系 作用在同一平面的一群力偶，称为平面力偶系
22、。2.2.平面力偶系平衡的必要和充分条件平面力偶系平衡的必要和充分条件 作用在同一平面的一群力偶，称为平面力偶系。在平面内力偶为代数量，因此力偶系的合力偶矩，等于各力偶矩的代数和，即 M m1m2 m N m 力偶系的合成结果既然是一个合力偶，那么要使力偶系平衡，则合力偶矩必须等于零，即m=0 由此知，平面力偶系平衡的必要和充分条件是：力偶系中各力偶矩的代数和等于零力偶系中各力偶矩的代数和等于零。第32页/共52页例 2-9例例例例 压榨机简图如图所示，在压榨机简图如图所示，在 A A 铰链处作用一水平力铰链处作用一水平力 F F，使，使C C 块压紧物体。若杆块压紧物体。若杆 AB AB 和
23、和 AC AC 的重量忽略不计，各处接触均为光的重量忽略不计，各处接触均为光滑，求物体滑，求物体 D D 所受的压力。所受的压力。第33页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件三、平面一般力系的简化与简化结果分析1.1.平面一般力系的简化平面一般力系的简化 利用力线平移定理，可以将平面一般力系分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系。然后，再将这两个力系分别进行合成。其简化过程如下：设物体上作用一平面任意力系F1、F2、FN，在力系的作用面内任取一点O，O 点称为简化中心，如图所示。根据力线平移定理，将力系中各力平移到O 点，同时加入相应的附加力偶，其矩分别为M1 MO（F1），M2 M0（F
24、2），MN1 MO（FN）。于是，得到作用于O 点的平面汇交力系F1，F2，FN以及相应的附加平面力偶系M1，M2，MN，如图所示。这样就把原来的平面一般力系分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系，显然，原力系与此二力系等效。第34页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件 平面汇交力系F1、F2、FN 可合成为一个作用于O点的合矢量FR。FR 等于该力中各力的矢量和。因为F1 F1，F 2 F2，FN FN，所以FR也等于原力系中各力的矢量和。即FR 称为原力系的主矢主矢。通过 O 点取 Oxy 坐标系，如图 c 所示，用解析法可求出主矢FR的大小和方向。根据合力投影定理，得 于是，主矢FR
25、的大小和方向由下式确定式中，为FR 与 x 轴所夹的锐角。FR 的指向由FRx、FRy 的正负号判定。附加平面力偶系可进一步合成一个力偶，其力偶矩大小mO 等于各附加力偶矩的代数和。因为M1=mO（F1），M2=mO（F2），mN mO（FN），所以mO 也等于原力系中各力对O点之矩的代数和。MO 称为原力系对简化中心 O 的主矩。第35页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件 平面任意力系向作用面内任一点 O 简化，一般可以得到一个力和一个力偶。该力作用于简化中心，其大小及方向等于原力系的主矢；该力偶之矩等于原力系对简化中心之主矩。由于主矢FR只是原力系的矢量和，它完全取决于原力系中各力的
26、大小和方向，因此，主矢量同简化中心的位置无关；而主矩mo 等于原力系中各力对简化中心之矩的代数和，选择不同位置的简化中心各力对它的力矩也将改变，因此，主矩与简化中心的位置有关，故主矩mO 右下方标注简化中心的符号。第36页/共52页例 2-10例例例例 图所示悬臂梁，图所示悬臂梁，A A端为固定端支座，试分析其约束力。端为固定端支座，试分析其约束力。第37页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件2.2.简化结果分析简化结果分析据上节所述，平面任意力系向任一点O 简化，其简化结果为一个主矢FR 和一个主矩MO。（）若FR 0，MO：则原力系简化为一个力偶，其矩等于原力系对简化中心的主矩。在这种
27、情况下，简化结果与简化中心的选择无关。不论力系向哪一点简化都是同一个力偶，而且力偶矩等于主矩。（）若FR 0、MO：则原力系简化成一个力。在这种情况下，附加力偶系平衡，主矢FR 即为原力系合力FR，作用于简化中心。（）若FR 0，M O：则原力系简化为一个力和一个力偶。在这种情况下，根据力线平移定理，这个力和力偶还可以继续合成为一个合力FR，其作用线离O 点的距离为用主矩MO 的转向来确定合力 FR 的作用线在简化中心 O 点的哪一侧。（）FR 0，MO：则原力系为平衡力系。第38页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件四、平面任意力系的平衡条件 从上面分析知，主矢FR 和主矩MO 都不等于
28、零，或其中任何一个不等于零时，力系是不平衡的。只有FR 0、MO，平面任意力系才平衡。即 要使FR0，必须Fx，Fy 由此得平面一般力系的平衡条件为 它是平衡方程的基本形式。表示力系中各力在任何方向的坐标轴上投影的代数和等于零；各力对平面内任意点之矩的代数和等于零。前者说明力系对物体无任何方向的平动作用，方程称为投影方程；后者说明力系对物体无转动作用，方程称为力矩方程。平面一般力系的平衡方程第39页/共52页例 2-11例例例例 图所示悬臂梁。已知图所示悬臂梁。已知 F=10 kN F=10 kN，q=2 kN/mq=2 kN/m，M=4 M=4 kNmkNm，试计算固定端支座，试计算固定端支
29、座A A 的支座反力。的支座反力。第40页/共52页例 2-12例例例例 一汽车式起重机，车重一汽车式起重机，车重Q=26 kNQ=26 kN，起重机伸臂重，起重机伸臂重G=4.5kNG=4.5kN，起重，起重机旋转及固定部分重机旋转及固定部分重W=31 kNW=31 kN。各部分尺寸如图所示，单位为。各部分尺寸如图所示，单位为。设伸臂在起重机对称面内，且放在最低位置，求此时汽车不致翻设伸臂在起重机对称面内，且放在最低位置，求此时汽车不致翻倒的最大起重量倒的最大起重量F FP P 。第41页/共52页第 5 节 平面力系的平衡条件五、平面平行力系的平衡条件 平面平行力系平面平行力系，就是各力作
30、用线在同一平面内且互相平行的力系。设物体上作用一平面力系F1、F2、FN，如图所示。若取坐标系中y 轴与各力平行，则不论该力系是否平衡，各力在x 轴上的投影恒等于零，即Fx。因此，平面平行力系的平衡方程为即平面平行力系平衡的必要与充分条件是：力系中各力在与其平行的坐力系中各力在与其平行的坐标轴上投影的代数和等于零，及力对任一点之矩代数和等于零。标轴上投影的代数和等于零，及力对任一点之矩代数和等于零。其力矩式平衡方程为适用条件：A、B 两点连线不能与各力的作用线平行。由此可见，平面平行力系只有两个独立的平衡方程，因此只能求出两个未知量。第42页/共52页例 2-13例例例例 塔式起重机的结构简图
31、如图所示。设机架重力塔式起重机的结构简图如图所示。设机架重力F FW W=500 kN=500 kN，重心在重心在 C C 点，与右轨点，与右轨 B B 相距相距a=1.5ma=1.5m。最大起重量。最大起重量F FP P=250 kN=250 kN，与右轨，与右轨 B B 最远距离最远距离l=10ml=10m。平衡物重力为。平衡物重力为G G，与左轨，与左轨A A相距相距x=x=m m，二轨相距，二轨相距 b=3m b=3m。试求起重机在满载与空载时都不致翻倒。试求起重机在满载与空载时都不致翻倒的平衡物重的平衡物重 G G 的范围。的范围。第43页/共52页06物体系统的平衡问题第2章 力学
32、基础知识力学基础知识 第 6 节第44页/共52页第 6 节 物体系统的平衡问题l 物系物系：由几个物体通过连接所组成的物体系统，简称物系。外界物体作用于系统的力，称为外力外力；系统内部各物体之间相互作用的力，称为内力内力。l由平衡定理知，当整个系统处于平衡时，那么组成该系统的每个物体也都处于平衡状态当整个系统处于平衡时，那么组成该系统的每个物体也都处于平衡状态。因此在求解物体系统的平衡问题时，即可选整个系统为研究对象，也可选单个物体或部分物体为研究对象。对每一个研究对象，在一般情况下，可列出三个独立的平衡方程，对于由N 个物体组成的物体系统，就可列出3N个独立平衡方程，因而可以求解3N个未知
33、量。如果系统中有的物体受平面汇交力系，平面平行力系或平面力偶系的作用时，整个系统的平衡方程数目相应地减少。第45页/共52页例 2-14例例例例 图图 a a 所示多静定跨梁，由所示多静定跨梁，由 AB AB 梁和梁和 BC BC 梁用中间铰梁用中间铰 B B 连接而连接而成。成。C C 端为固定端，端为固定端，A A 端为活动铰支座。已知端为活动铰支座。已知M=20 kNM=20 kN，q q=15 kN/m=15 kN/m。试求。试求A A、B B、C C三点的约束力。三点的约束力。第46页/共52页例 2-15例例例例 图图 a a 所示载重汽车，拖车与汽车之间铰链连接，汽车重所示载重汽
34、车，拖车与汽车之间铰链连接，汽车重 G G1 1=3 kN3 kN，拖车重，拖车重G G2 2=1.5 kN=1.5 kN，载重，载重G G3 3=8 kN=8 kN，重心位置如图，重心位置如图a a所示。所示。求静止时地面对求静止时地面对A A、B B、C C三轮的约束力。三轮的约束力。第47页/共52页思考题21为什么说力不能脱离物体而存在？力是成对出现的？22 何谓力的作用效应？力的哪些因素决定力的效应？23分力一定小于合力吗？为什么？试举例说明之。24二力平衡条件与作用力和反作用力都是说二力等值、反向、共线，二者有什么区别？25为什么说二力平衡定理、加减平衡力系原理和力的可传性只适用于
35、刚体？26凡是两端铰接，且不计自重的链杆都称为二力构件吗？二力杆与其形状有关系吗？思考题第48页/共52页思考题27如图所示，作用于三角架AC 杆中点D的力F，能沿其作用线移到BC杆的中点E吗？28图中力F作用在销钉C上，试问销钉C 对杆AC的作用力与销钉C对杆BC的作用力是否等值、反间、共线？为什么？思考题思考题27图思考题28图第49页/共52页思考题2如图所示三铰刚架，作用于AC 的力偶M，能否根据力偶可在其作用平面内任意转移，而不改变它对刚体转动效应而转移到BC 部分？为什么？210力F 沿x、y 轴的分力和力在两轴上的投影有何区别？试以思考题210 图所示两种情况为例进行分析说明。思考题思考题 29 图思考题 210 图第50页/共52页思考题211 力在轴上的投影是标量，其正负号如何确定？212 平面一般力系向简化中心简化时，可能产生几种结果？213平面一般力系的平衡方程有几种形式？应用时有什么限制条件？214 如图所示物系处于平衡状态，如要计算各支座的约束力，应怎样选取研究对象？思考题思考题 214 图第51页/共52页感谢您的观看！第52页/共52页