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constraint force 约束体作用于被约束物体上的力 主动力 (Action force) ：非约束体作用于物体上的力 约束力 constraint force 列车是非自由体 铁轨是约束体 铁轨作用在车轮上的力为约束力。 约束力的方向与物体运动受限制的方向相反 （一）柔索 （绳索、 链条、皮带等） 典型的约束形式 x y L 根据物体间相互作用形式，对作用力进行定性判断的过程称为受力分析 （二）光滑面支承 约束力的方向与物体运动受限制的方向相反 公切面 公法线 B A C 在不计摩擦的条件下, 齿轮间的约束也属于光滑面约束 Examples 链条? （三）光滑圆柱铰链 1、固定铰链支座 固定铰链简图 A A Fy Fx 2、径向轴承 3、活动铰链支座 A FA A （四）光滑球铰链 Fx Fy Fz A 根据受力分析可以判断出受力方向的一个例子 不计杆重 (b) (b) 二力杆（二力构件）仅在两点受力而保持平衡 二力杆（构件） (c) (d) 二、受力图 free-body diagram 根据约束的类型画出研究对象受力状态的图形 例：画出AB杆的受力图 (c) D A B C (a) A B C D (b) C B A D 例1：画出滑轮、CD杆、AB杆和整体受力图 W W FAx FAy FC FD W A B C D FBx FBy FAx FAy A B C FC W F’Bx F’By W FD C B A W W FAx FAy free-body diagram W A B C D (b) A B C D E F2 F3 F1 (a) F1 F3 F2 A E D B C F1 FAy FAx FBx FBy FE 例2：画出整体受力图 F3 F1 F2 P A B C D x y z 例：结构如图所示，杆重不计，已知力P，求两杆的内力和绳BD的拉力。 P A B C D x y z A B C D B C B C 例：已知物体的重量为W，不计各杆重量 求：（a）平衡时铅垂力P， （b）维持平衡时作用于C点最小力的大小和方向。 例：已知杆重量为W，一端系于柔索，另一端作用 有大小等于W 水平力 F ，求杆的平衡位置。 F W 可靠性与系统工程学院学生会整理 可靠性与系统工程学院学生会整理 答疑时间：每周三 下午4：00-6：00 主楼：337 课件下载：buaalili@yahoo.cn 密码：lixue2010 390321理论力学 研究对象、基础和工具 研究对象：质点 刚体 研究基础：静力学公理 F=ma 工具：矢量代数 微积分 静力学 STATICS 研究物体平衡 (equilibrium) 的一般规律。 物体的平衡：在惯性参考系中处于静止(rest)状态 静 力 学 静力学 研究物体处于静止的充分必要条件 与被研究物体与其它物体间的相互作用有关 静力学公理 Statics Axioms 1、二力平衡 刚体在二力作用下平衡的充要条件是此二力等值、反向、共线。 F1 F2 静力学公理 Statics Axioms 2、二力合成 作用于同一点的两个力可按平行四边形法则求出其合力，合力的作用点仍然在同一点。 F1 F2 R 静力学公理 Statics Axioms 3、加减平衡力系 不改变原力系的作用效果。 F1 F2 F3 Fn P1 P2 Pm F1 F1 -F1 作用在刚体上的力可以沿其作用线移动而不改变其作用效果。 F1 推论 1 Corollary 1 F1 -F1 作用在刚体上的力沿其作用线移动而不改变其作用效果？ F1 质 疑 -F1 刚体在三个力作用保持平衡，若其中两个力的作用线汇交与一点，则第三个力的作用线一定通过该点。 F1 F2 F3 F1 F2 F3 R 推论 2 Corollary 2 静力学公理 Statics Axioms 4、作用与反作用力 等值、反向、共线、分别作用在两个物体上。 静力学公理 Statics Axioms 5、刚化 变形体在已知力系作用下处于平衡，若将变形体换成刚体，则刚体同样处于平衡状态 F1 F2 F1 F2 F3 Fn 力系各分力的作用线汇交于一点，是否可以将各力两两合成，最终得到一个力？ Study Question 1 F1 F2 F3 Fn 力系各分力的作用线共面，是否可以两两合成, 最终得到一个力？ Study Question 2 Fn Fn-1 应用加减平衡力系公理 问题 Fn Fn-1 结论：作用在刚体上的力系，若其分力的作用线共面，则该力系总可以合成为一个力或两个大小相等方向相反的力 对于力