第三章力矩和平面力偶系第四章平面任意力系
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工程力学重点总结—期末考试、考研必备!!第一章静力学的基本概念和公理受力图一、刚体P2刚体:在力的作用下不会发生形变的物体。
力的三要素:大小、方向、作用点。
平衡:物体相对于惯性参考系处于静止或作匀速直线运动。
二、静力学公理1、力的平行四边形法则:作用在物体上同一点的两个力,可以合成为仍作用于改点的一个合力,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矢量确定。
2、二力平衡条件:作用在同一刚体上的两个力使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上。
3、加减平衡力系原理:作用于刚体的任何一个力系中,加上或减去任意一个平衡力系,并不改变原来力系对刚体的作用。
(1)力的可传性原理:作用在刚体上某点的力可沿其作用线移动到该刚体内的任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
(2)三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
4、作用与反作用定律:两个物体间相互作用的力,即作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用线重合,并分别作用在两个物体上。
5、刚化原理:变形体在某一力系作用下处于平衡状态时,如假想将其刚化为刚体,则其平衡状态保持不变。
三、约束和约束反力1、柔索约束:柔索只能承受拉力,只能阻碍物体沿着柔索伸长的方向运动,故约束反力通过柔索与物体的连接点,方位沿柔索本身,指向背离物体。
2、光滑面约束:约束反力通过接触点,沿接触面在接触点的公法线,并指向物体,即约束反力为压力。
3、光滑圆柱铰链约束:①圆柱、②固定铰链、③向心轴承:通过圆孔中心或轴心,方向不定的力,可正交分解为两个方向、大小不定的力;④辊轴支座:垂直于支撑面,通过圆孔中心,方向不定。
4、链杆约束(二力杆):工程中将仅在两端通过光滑铰链与其他物体连接,中间又不受力作用的直杆或曲杆称为连杆或二力杆,当连杆仅受两铰链的约束力作用而处于平衡时,这两个约束反力必定大小相等、方向相反、沿着两端铰链中心的连线作用,具体指向待定。
理论力学第2版(唐国兴王永廉主编)课后答案理论力学第2版内容简介第2版前言第1版前言第一章静力学基础知识要点解题方法难题解析习题解答第二章平面汇交力系知识要点解题方法难题解析习题解答第三章力矩、力偶与平面力偶系知识要点解题方法习题解答第四章平面任意力系知识要点解题方法难题解析习题解答第五章空间力系知识要点解题方法习题解答第六章静力学专题知识要点解题方法习题解答第七章点的运动学知识要点解题方法难题解析习题解答第八章刚体的基本运动知识要点解题方法习题解答第九章点的合成运动知识要点解题方法难题解析习题解答第十章刚体的平面运动知识要点解题方法难题解析习题解答第十一章质点动力学基本方程知识要点解题方法难题解析第十二章动量定理知识要点解题方法难题解析习题解答第十三章动量矩定理知识要点解题方法难题解析习题解答第十四章动能定理知识要点解题方法难题解析习题解答第十五章动静法知识要点解题方法习题解答参考文献理论力学第2版目录机械工业出版社本书是与唐国兴、王永廉主编的《理论力学》(第2版)配套的教学与学习指导书。
本书按主教材的章节顺序编写,每章分为知识要点、解题方法、难题解析与习题解答四个部分。
其中,“知识要点”部分提纲挈领地对该章的基本概念、基本理论和基本公式进行归纳总结,以方便读者复习、记忆和查询;“解题方法”部分深入细致地介绍解题思路、解题方法和解题技巧,以提高读者分析问题和解决问题的能力;“难题解析”部分精选若干在主教材的例题与习题中没有涉及的典型难题进行深入分析,以拓展读者视野,满足读者深入学习的需要;“习题解答”部分对主教材中该章的全部习题均给出求解思路和答案,但不提供详细解题过程,以期在帮助读者自主学习和练习的同时为他们留出适量的思考空间。
本书继承了主教材的风格特点,结构严谨、层次分明、语言精练、通俗易懂。
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本书可作为应用型本科院校与民办二级学院工科各专业学生的.学习和应试指导书,同样适合高职高专、自学自考和成人教育的学生使用,对考研者、教师和工程技术人员也是一本很好的参考书。
理论⼒学第三章⼒矩与平⾯⼒偶理论(H)第3章⼒矩与平⾯⼒偶理论※平⾯⼒对点之矩的概念及计算※⼒偶及其性质※平⾯⼒偶系的合成与平衡※结论与讨论§3-1 平⾯⼒对点之矩的概念及计算1.⼒对点之矩AFBhhF M O ?±=)(F h ——⼒臂O ——矩⼼OABM O Δ±=2)(F M O (F ) ——代数量(标量)“+”——使物体逆时针转时⼒矩为正;“-”——使物体顺时针转时⼒矩为负。
2. 合⼒之矩定理平⾯汇交⼒系合⼒对于平⾯内⼀点之矩等于所有各分⼒对于该点之矩的代数和。
3. ⼒矩与合⼒矩的解析表达式xA FF xF yOαyx yx y y O x O O yF xF M M M ?=+=)()()(F F F )()()()()(21i O n O O O R O M M M M M F F F F F ∑=+++=")()(ix i iy i R O F y F x M ?∑=FF nαOrF rF 已知:F n ,α,r求:⼒F n 块对轮⼼O 的⼒矩。
h解:(1)直接计算αcos )(r F h F M n n n O ==F (2)利⽤合⼒之矩定理计算αcos )()()()(r F M M M M n O O r O n O ==+=F F F F 例题1§3-2 ⼒偶及其性质1.⼒偶与⼒偶矩⼒偶——两个⼤⼩相等、⽅向相反且不共线的平⾏⼒组成的⼒系。
⼒偶臂——⼒偶的两⼒之间的垂直⼒偶的作⽤⾯——⼒偶所在的平⾯。
(1)⼒偶不能合成为⼀个⼒,也不能⽤⼀个⼒来平衡。
⼒和⼒偶是静⼒学的两个基本要素。
(2)⼒偶矩是度量⼒偶对刚体的转动效果;它有两个要素:⼒偶矩的⼤⼩和⼒偶矩的转向。
F′FABOdx FdFxxdFMMMOOO=+′=′+=′)()()(),(FFFF⼒偶矩±=FdM2.平⾯⼒偶的等效定理1F ′F ′2F ′0F ′F 00F ′F 0ABDCdF F 1F 2★在同平⾯内的两个⼒偶,如果⼒偶矩相等,则两⼒偶彼此等效。
第一章 静力学基本概念与物体的受力分析下列习题中,未画出重力的各物体的自重不计,所有接触面均为光滑接触。
1.1 试画出下列各物体(不包括销钉与支座)的受力图。
解:如图(g)(j)P (a)(e)(f)WWF F A BF DF BF AF ATF BA1.2画出下列各物体系统中各物体(不包括销钉与支座)以及物体系统整体受力图。
解:如图F BB(b)(c)C(d)DCF D(e)AF D(f)FD(g)(h)EOBO EFO(i)(j) BYFB XBFXE(k)1.3铰链支架由两根杆AB、CD和滑轮、绳索等组成,如题1.3图所示。
在定滑轮上吊有重为W的物体H。
试分别画出定滑轮、杆CD、杆AB和整个支架的受力图。
解:如图'D1.4题1.4图示齿轮传动系统,O1为主动轮,旋转方向如图所示。
试分别画出两齿轮的受力图。
解:1o xF2o xF2o yF o yFFF'1.5结构如题1.5图所示,试画出各个部分的受力图。
解:第二章 汇交力系2.1 在刚体的A 点作用有四个平面汇交力。
其中F 1=2kN ,F 2=3kN ,F 3=lkN , F 4=2.5kN ,方向如题2.1图所示。
用解析法求该力系的合成结果。
解 00001423cos30cos45cos60cos45 1.29Rx F X F F F F KN ==+--=∑ 00001423sin30cos45sin60cos45 2.54Ry F Y F F F F KN ==-+-=∑2.85R F KN ==0(,)tan63.07Ry R RxF F X arc F ∠==2.2 题2.2图所示固定环受三条绳的作用,已知F 1=1kN ,F 2=2kN ,F 3=l.5kN 。
求该力系的合成结果。
解:2.2图示可简化为如右图所示023cos60 2.75Rx F X F F KN ==+=∑013sin600.3Ry F Y F F KN ==-=-∑2.77R F KN ==0(,)tan6.2Ry R RxF F X arc F ∠==-2.3 力系如题2.3图所示。
《理论力学》教学大纲课程编码:3597英文名称:Theoretical Mechanics总学时:80 实验:上机:适合专业:土木工程一、课程内容及要求本课程主要内容:对质点、质点系的刚体的机械运动(包括平衡)的规律有较系统的理解,掌握其中的基本概念,基本理论和基本方法及其应用。
学习重点:1.熟悉各种常见约束的性质,对简单的物体系统,能熟练地取分离体并画出受力图。
2.能运用平衡条件求解单个物体和简单物体系的平衡问题(包括考虑滑动摩擦的问题)。
对平面问题要求熟练。
3.熟悉刚体平动、定轴转动和平面运动的特征,并能熟练地计算刚体的角速度和角加速度、刚体内各点的速度和加速度,包括简单机构的运动分析。
4.掌握运动合成和分解的基本概念和方法。
熟练掌握点的速度合成定理和牵连运动为平动时的加速度合成定理的应用。
5.能正确地列出质点运动和刚体运动(包括刚体定轴转动和平面运动)的动力学微分方程并能求解有关的问题。
6.熟练掌握动力学普遍定理及相应的守恒定理,能熟练选择和综合应用这些定理去求解工程中简单的理论力学问题。
7.能掌握虚位移原理的有关概念及其应用。
学习难点:1.常见约束的性质,对简单的物体系统,能熟练地取分离体并画出受力图。
2.能运用平衡条件求解单个物体和简单物体系的平衡问题(包括考虑滑动摩擦的问题)。
对平面问题要求熟练。
3.掌握描述点的运动弧坐标法,能求点的运动方程,并能熟练地计算点的速度、加速度及其有关问题。
4.掌握运动合成和分解的基本概念和方法。
熟练掌握点的速度合成定理和牵连运动为平动时的加速度合成定理的应用。
掌握牵连运动为定轴转动时加速度合成定理及其应用。
5.能理解并熟练计算动力学中各基本物理量(动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等)6.能正确地列出质点运动和刚体运动(包括刚体定轴转动和平面运动)的动力学微分方程并能求解有关的问题。
7.熟练掌握动力学普遍定理及相应的守恒定理,能熟练选择和综合应用这些定理去求解工程中简单的理论力学问题。