建筑力学-力矩

第一(dìyī)课时--力矩第二节力矩(lìjǔ)与平面力偶系BS精品资料1.力的作用效果是什么？使物体的运动状态发生改变(gǎibiàn)或者发生形变2.什么叫做平面汇交力系？在平面力系中，各力的作用线都汇交于一点，这样的力系称为平面汇交力系3.平面汇交力系的平衡条件？平面汇交力系的合力为零，即力系中所有各力在两坐标轴上的投影代数和为零。这也是平面汇交力系平衡的充分和必要条件。子曰：温故而知新，可以(kěyǐ)为师矣!温故：3精品资料BA引出(yǐnchū)疑问：平面力系如果不汇交了。我们该如何处理这个问题呢？力的作用效果是使物体(wùtǐ)的运动状态发生改变或者物体(wùtǐ)产生形变，那么物体(wùtǐ)绕着物体(wùtǐ)内某一点旋转，算不算是发生了运动状态的改变呢？请同学们自由讨论下。AB2T2精品资料生活(shēnghuó)实例：方向盘使用方向盘，绕着控制(kòngzhì)轴承转动扳手转动扳手使螺母转动同学们想想，生活中还有哪些实例呢？955T2精品资料知新：在大家(dàjiā)讨论的结果之后，我们发现：在力的作用下，物体不仅会发生移动，还会发生转动。力矩：为了研究力的转动效应，我们把力的转动效应用力矩来衡量，即力矩是衡量力转动效应的物理量。

力矩符号用M表示。

1000T2BS精品资料工程(gōngchéng)应用：在我们土木工程中，广泛的使用塔吊，滑轮，绞车等简单机械来搬运或提升(tíshēng)笨重的物体，这些机械的特点均在于用较小的力搬运很重的物体。这些都是力矩在实际工程中的应用。塔吊:用于提升重物绞车又称为卷扬机，精巧耐用。主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。雨篷（倾覆力矩）3精品资料再次提出(tíchū)疑问：讨论力的转动效应时，我们如何来判断这个转动效应也就是我们所谓的力矩(lìjǔ)的大小呢？请同学们分组讨论下！其实就是力矩的大小受哪些因素的影响呢？1005T2精品资料得出结论：讨论力的转动效应也就是力矩时，主要关心力矩的大小(dàxiǎo)与转动方向。而这些与力的大小(dàxiǎo)、转动中心（矩心）的位置、动中心到力作用线的垂直距离（力臂）有关。矩心：使物体围绕一点(yīdiǎn)转动，该点称为矩心，常用字母O表示力臂：矩心o到力F作用线的垂直距离d称为力臂。2精品资料关于(guānyú)力臂d=d=d=O30度LOLOLL*sin3000L2精品资料趣味(qùwèi)体验：请一位同学走到门口，分别用橡皮筋钩在门上的挂钩(guà〃gōu)上，尝试来把门打开。请回答：1.开门过程中你对门施加了力吗？2.在整个过程中，你用什么来衡量你施加力的大小？3.几次关门，你施加的力相同吗？如果不同，你觉得哪一次施加的力更大？10105+2精品资料大胆(dàdǎn)猜测！请同学们根据刚刚的趣味体验，大胆猜测一下力矩的大小究竟与力的大小，转动中心(zhōngxīn)和力臂有什么具体的关系？关系？2精品资料力矩(lìjǔ)的表达方式：由大量的实验表明，转动效应不仅与力的大小成正比，而且与该力的作用线到转动中心的垂直距离（也就是力臂）成正比。故：力的转动效应——力矩M可由下式计算：M=±F·d实践同样表明，改变力的方向时，物体绕转动中心的转向也会随之发生改变。正负：由于力矩是标量，需要添加正负号来表示区分。通常规定：使物体沿逆时针方向转动的力矩为正，反之为负。单位：由力矩的公式可得出(déchū)力矩的单位：力矩是由力与距离的乘积而得。则在国际单位制中，力矩的常用单位是N·m（牛顿·米）或者kN·m（千牛顿·米）确定±力矩用带箭头的弧线段表示。3BS精品资料例1求图中荷载(hèzài)对A、B两点之矩解：

MA=（±）F·d=-8（kN）×2（m）

=-16kN·mMB=（±）F·d=8（kN）×2（m）

=16kN·m小试牛刀(xiǎoshìniúdāo)！1015T3精品资料善于(shànyú)思考：1.根据公式，讨论特殊情况。当力矩为零的时候，有哪些具体情况？当施加的力F大小(dàxiǎo)为0，或者力臂d为0（即力的作用线通过矩心）的时候，该力对该点的力矩作用效果为零。2.如果力沿着力的作用线移动时，这时，力对该点的力矩作用效果改变了么？因为该力沿着力的作用线移动，该力的大小(dàxiǎo)和方向都未改变，其力到矩心的垂直线距离不变也就是力臂不变。则该力对该点的力矩作用效果没改变。联系第一章所学的静力学公理，加减平衡力系公理的推论力的可传递性原理分析看看？10204精品资料拓展(tuòzhǎn)思维TIPS:巧妙(qiǎomiào)运用力的分解10252+1精品资料小结(xiǎojié)：1.力矩是用来衡量力转动效应的物理量。力矩的概念