1.1.2基本公理(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

二、基本公理 静力学公理概括了力的各种性质，是静力分析的理论基础 公理一：二力平衡公理 作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。简称“等值、反向、共线”。 矢量式：F1=－F2； F1 F2 1 二力构件 二力平衡公理揭示了作用于物体上最简单的力系平衡时所应满足的条件。 工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或“二力体”。二力构件平衡时其所受的两个力必沿着两个力作用点的连线，而且两力大小相等，方向相反。 如课本图 所示，当该支架中杆AC、BC自重不计时，即属二力构件，受力如图所示。 图 中杆CD也是二力构件 2 二力构件的实例1 3 A B 二力构件的实例2 在进行构件受力分析时，能正确判断其是否为二力构件，可使问题顺利解决。这点很重要！ F1 F2 F2 F1 C D 4 在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。 A B = = A B A B 这一公理是研究力系等效变换的理论基础 静力学公理 公理二：加减平衡力系公理 5 作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应 应用:加减平衡力系原理及其推论是力系简化的重要依据之一。 推论1：力的可传性原理 6 公理三：作用力与反作用力公理 任何两个物体间相互的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在这两个物体上。 实例： G1 G2 静力学公理 G1 G2 FN1 FN1′ 7 作用力与反作用力公理 实例 FN1′ G2 G1 G1 FN1 G2 FN 成对出现，有作用力就必然有反作用力。 分别作用于不同物体上，故不能互相抵消。 ？？与二力平衡公理中的“一对平衡力”是不同的， 不能相互混淆。 8 作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。 矢量表示法：FR=F1+F2 静力学公理 公理四：力的平行四边形公理 9 力的平行四边形公理 合力的大小和方向的计算 图1-11中,如已知F1、F2夹角α，则可用余弦定理求合力大小和方向。 10 公理五:三力平衡汇交定理 刚体受三个力的作用而平衡，这三个力必汇交于一点 F3 F2 F1 F3 FR O F2 F1 11 三力平衡汇交定理应用实例 12 应用：三力平衡汇交定理 当刚体受到三个互不平行的共面力作用时，可用此推论确定未知力的方向。 A B D P FT FD FA 13 三力平衡汇交定理 注意：当三个力中有二力相交时,该三个力汇交于一点是三个力平衡的必要条件而非充分条件,因为任意三个力作用在同一平面内且相交于一点的力,显然不一定是平衡的。 思考：刚体上三个力汇交于同一点时,一定平衡吗? 举例说明。 14 $