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静力学
静力学——研究物体在力系作用下平衡条件的科学。
静力学研究的物体只限于刚体,又称刚体静力学。
刚体——物体在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保持不变。它是一个理想化的力学模型。
实际物体在力的作用下,都会产生程度不同的变形。但是,这些微小的变形,对研究物体的平衡问题不起主要作用,可以略去不计,这样可使问题的研究大为简化。
力 —— 物体间相互的机械作用,这种作用使物体的机械运动状态发生改变。
实践表明,力对物体的作用效果决定于三个要素。
力的三要素:1、力的大小 ,2、力的方向,3、力的作用点。
可用一个矢量表示力的三要素:
矢量的模——力的大小
矢量的方向——力的方向
矢量的始端(或终端)——力的作用点
常用黑体字母F表示力的矢量,普通字母F表示力的大小。力的单位: N ,kN
力系——作用于物体上的一群力。
平衡——物体相对于惯性参考系(如地面)保持静止或作匀速直线运动。如:桥梁、房屋、机床床身、匀速直线飞行的飞机等。
静力学的研究内容:
1、物体的受力分析。分析某个物体共受几个力,以及每个力的作用位置和方向。
2、力系的简化。用一个简单力系等效替换一个复杂力系。
3、建立各种力系的平衡条件,求解平衡问题。
公理——是人们在生活和生产实践中长期积累的经验总结,又经实践反复检验,被确认是符合客观实际的最普遍、最一般的规律。
公理1——力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。
合力矢等于这两个分力矢的矢量和。
即FR=F1+F2
合力也可用力的三角形确定,两分力首尾相接,合力沿反方向构成封闭边。
这个公理表明了最简单力系的简化规律,它是复杂力系简化的基础。