主动力约束力

1、主动力约束力第一讲：任务一 分析球体的受力情况，画受力图【目的与要求】1 、明确力、刚体、平衡和约束的概念。2、掌握三力平衡汇交定理。3、熟悉柔性约束、光滑面约束的性质及相应约束反力的特征。4、掌握物体受力分析方法，准确绘制受力图。一、任务描绘 如以下图，一匀质球重G，用绳子系住，并靠在光滑的斜面上，试着分析球的受力情况，并画出受力图图1-1-1匀质球、二、任务分析：首先需要理解有关力的根本知识三、知识链接：1、力的概念力是物体间的互相作用，这种作用使物体运动状态2、力的三要素 大小 方向 作用点3、力对物体的作用效果 外效应指力使物体的运动状态发生改变的效应。内效应力使物体的形状发生变化的效

2、应。4、力的表示：力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。可以用一根带箭头的线段表示一个力。 5、受力图在工程实际中，为了明晰的表示物体的受力情况，常需把研究的物体称为研究对象从限制其运动的周围物体中分析出来，单独画出它的简图，然后再上面画出物体所受的力，这样的图称为受力图。6、对物体的合理抽象与简化刚体 刚体在力作用下形状和大小都保持不变的物体。 简单的说，刚体就是在讨论问题时可以忽略由于受力而引起的形状和体积改变的理想模型。受力的木板可以抽象为刚体吗？ 7、平衡的概念 静力学中的平衡，是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态如做匀速直线运动的火车。 平衡是相对的、有条件的，是物体机械

3、运动中的一种特殊状态。8、约束与约束反力1自由体和非自由体 约束对非自由物体的限制。当物体沿着约束所能限制的方向有运动趋势时，约束为了阻止物体的运动，必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力或反力。 主动力 约束力 定 义 促使物体运动或有运动趋势的力，属于主动力，工程上常称为载荷 阻碍物体运动的力，随主动力的变化而改变，是一种被动力 特 征 大小与方向预先确定，可以改变运动状态 大小未知，取决于约束本身的性质，与主动力的值有关，可由平衡条件求出。约束力的作用点在约束与被约束物体的接触处。约束力的方向与约束所能限制的运动方向相反 主动力与约束力的区别 9柔索约束由柔软而不计自重的绳索、链条、传

4、动带等所形成的约束特点：只能承受拉力，不能承受压力。 10光滑面约束由光滑接触面所构成的约束 特点：物体可以沿光滑的支承面自由滑动，也可向分开支承面的方向运动，但不能沿接触面法线并朝向支承面方向运动。 11、 三力平衡汇交定理假设作用于物体同一平面上的三个互不平行的力使物体平衡，那么它们的作用线必汇交于一点。 三力构件只受共面的三个力作用而平衡的物体。 四、任务施行：1确定小球为研究对象，把球从整体中别离出来，画出其简单的轮廓图，如图1-1-4所示。 2小球受力分析(1)小球受到本身重力G作用作用于球，铅直向下 (2)在A点，球受到绳索的拉力，属于柔性约束。(3)在B点，斜面支撑小球，属于光滑面约束。 球在B处受到斜面的约束反力FN，作用于接触点B，垂直于斜面并指向球小。图1-1-4匀质球的受力图 a)匀质球b受力图小结：