第一章静力学基本知识第一节力的概念第二节静力学公理

1、第一章静力学基本知识第一节力的概念第二节静力学公理第一章第一章 静力学基本静力学基本知识知识 第一节 力的概念 第二节 静力学公理 第一章 静力学的基本知识 第一节 力的概念 1力 1）力 力是物体之间相互的机械作用。这种作用的效果是使物体的运动状态发生改变（外效应），或者使物体发生变形（内效应）。 2）力的三要素 实践证明，力对物体的作用效果取决于三个要素：力的大小、力的方向和力的作用点。如图2.2所示。 。 图2.2 力的图示 （1）力的大小 力的大小表示物体间相互作用的强烈程度。为了度量力的大小，必须确定力的单位。在国际单位制里，力的常用单位为牛顿（N）或千牛顿（kN），1kN=1000

2、N。 （2）力的方向 力的方向包含方位和指向两个涵义。 （3）力的作用点 力的作用点是指力在物体上的作用位置。 2. 刚体 在外力的作用下，大小和形状保持不变的 物体。 3.平衡4.力系 同时作用在物体上的一群力。 汇交力系力系中各力作用线汇交于一点； 平行力系力系中各力的作用线相互平行； 一般力系力系中各力的作用线既不完全交于一点，也不完全相互平行。 第二节 静力学公理 1. 二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用线在同一直线上。注意：此公理中的平衡力作用于同一个物体。注意：此公理中的平衡力作用于同一个物体。【知识链接】

3、图2.4 平衡力图2.5 二力构件 如图3.4所示，处于静止状态的小球，受到重力 和绳子的拉力 ，则这两个力大小相等、方向相反且作用在同一条直线上。 只在两点受力的作用而处于平衡的构件称为二力构件,如图3.5所示。如果构件是一个直杆，则称为二力杆，如图3.6所示。 应当注意，只有当力作用在刚体上时二力平衡公理才能成立，对于变形体，二力平衡条件只是必要条件，并不是充分条件，例如，满足上述条件的两个力作用在一根绳子上，当这两个力使绳子受拉时，绳子才能平衡，如图所示。如受等值、反向、共线的压力就不能平衡了。【知识链接】图3.6 二力杆（a）图2.6 二力作用下的变形体（b） 2. 作用力与反作用力

4、作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。 若物体对物体有一个作用力，则同时物体对物体必有一个作用力。这两个力大小相等、方向相反、沿着同一直线，分别作用在这两个物体上。如图3.8所示， 和 为作用力和反作用力，它们分别作用在 、两个物体上。2.2.作用力与反作用力公理作用力与反作用力公理 作用力和反作用力总是同时存在，两个力的大小相等，方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。 注意：此公理说明了两个物体间相互作用力的关系。作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力，任何作用在同一个物体上的两个力都不是作用力与反作用力。

5、 3. 加减平衡力系公理 在作用于已知力系的刚体上，加上或者减去任意平衡力系，不会改变原来力系对刚体的作用效应。 图2.8 刚体上力的可传性推论：力的可传性原理 作用在刚体上的力，可以沿其作用线移动到刚体上的任意一点，而不改变力对物体的作用效果。 如图2.9所示，在点作用一水平力 推车或沿同一直线在点拉车，对小车的作用效果是一样的。【知识链接】图2.9 力在变形体上沿作用线移动（a）变形体受拉伸长（b）变形体受压缩短（a）（b） 4. 力的平行四边形法则 作用于刚体上同一点的两个力，可以合成一个合力，合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所组成的平行四边形的对角线（通过二力汇交点）确定。如图2.10（a）所示。如图2.10 力的合成与分解 推论：三力平