理论力学课件第二章.ppt

1、第二章第二章平面汇交力系和平面力偶系平面汇交力系和平面力偶系力系的分类力系的分类 力力 系系汇交力系汇交力系平行力系平行力系任意力系任意力系分类分类1分类分类2 2平面力系平面力系空间力系空间力系2-1 平面汇交力系的合成平面汇交力系的合成n基本结论：平面汇交力系可以合成一个合基本结论：平面汇交力系可以合成一个合 力，合力的作用点在汇交点，其力，合力的作用点在汇交点，其 大小与方向为大小与方向为niiRFF1求合力的几何法求合力的几何法 三角形法则三角形法则niiR1FF力多边形规则力多边形规则求合力的解析法求合力的解析法22yxFFFcosFFxsinFFy 力在轴上的投影力在轴上的投影FF

2、x1cosniiR1FFniXxRFF1niiYRyFFyRxRRFFF2RxRRFFx),cos(F合力投影定理合力投影定理2-2 平面汇交力系的平衡平面汇交力系的平衡平衡条件平衡条件0RF解析平衡条件解析平衡条件（平衡方程）（平衡方程）0 xF0yF几何平衡条件：力多边形封闭几何平衡条件：力多边形封闭例2-1已知已知P,AB=AC=3m,BC=2m.忽略各杆的自重，求忽略各杆的自重，求AC杆和杆和BC杆所受的力。杆所受的力。解：取铰链解：取铰链C C为研究对象为研究对象PFPFACBC,32 97sin924cos31sin322cos0sinsin,00coscos,0PFFFFFFBC

3、ACyBCACx例2-2n已知已知P,AE=EC=l,BE=h.忽略杆件的自重，求压块忽略杆件的自重，求压块C加在工件加在工件G上的压力。上的压力。解：研究BD杆0cos)(0BCABxFFF0sin)(0PFFFBCABysin2PFFBCABsin2PFFBCBC 取取BC杆为研究对象杆为研究对象0cos0 GBCxFFFhPlFFBCG2cos 取压块取压块C为研究对象为研究对象平行力系的合力平行力系的合力2-3 平面力对点之矩的概念和计算平面力对点之矩的概念和计算平面力对点之矩（力矩）平面力对点之矩（力矩）hF)F(MO力对点之矩力对点之矩是一个代数量，它的绝对值等于力的大小与是一个代

4、数量，它的绝对值等于力的大小与力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时力臂的乘积，它的正负：力使物体绕矩心逆时针转向时为正，反之为负为正，反之为负.合力矩定理合力矩定理)(RiOOFM)F(MniiRFF12-4 平面力偶理论平面力偶理论1.1.力偶力偶FF,由两个等值、反向、不共线的（平行）力组由两个等值、反向、不共线的（平行）力组成的力系称为力偶，记作成的力系称为力偶，记作力偶对平面内任一点的矩力偶对平面内任一点的矩dFACFBCFmmmCCc)()(),(FFFF力偶矩力偶矩ABCdFM2),(FF力偶等效条件力偶等效条件)()()(P.PFF,(P.P)FF,mm证明：证明：推

5、论推论n只要保持力偶矩不变只要保持力偶矩不变 a)a)力偶可以在面内自由移动、转动。力偶可以在面内自由移动、转动。b)b)可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短。可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短。平面力偶系的合成和平衡条件平面力偶系的合成和平衡条件 Mm,mmn21n1iimM平衡平衡0n1iimM 0M0321MMMlFA解得解得N200321lMMMFFBA解：取工件为研究对象，画受力图解：取工件为研究对象，画受力图例例2-42-4;200,20,10321mmmNmNlMMM求：求：光滑螺柱光滑螺柱 所受水平力所受水平力.已知：已知：AB例例2-5 2-5 求：平衡时的求：平衡时的 及铰链及铰链 处的约束力处的约束力.2M;30,m5.0,mkN21rOAM已知已知BO,解：取轮为研究对象解：取轮为研究对象,画受力图画受力图.0M0sin1rFMA解得解得 8kNOAFF0M0sin2MrFA解得解得 28kN mM 8kNBAFF取杆取杆 ，画受力图，画受力图.BC