1、第 1章 静力学基础w 本章主要介绍静力学的基础知识，静力学的基本概念、静力学公理、约束及约束反力和受力图的绘制等内容。1.1静力学中的基本概念w 1.1.1力的概念w 力的概念是人们在长期的生活与生产实践中逐步形成，并经过归纳、概括和科学的抽象建立的。w 大量事实说明，力是物体之间的相互机械作用。w 作用的结果可以是物体的运动状态发生改变也可以是物体发生变形。w 力使物体运动状态发生改变的效应称为力的外效应或运动效应；而力使物体发生形状改变的效应称为力的内效应或变形效应。w 静力学和运动力学两篇只研究力的外效应，力的内效应则在材料力学中研究。w 实践表明，力对物体的作用效应取决于三个因素：w
2、 (1)力的大小。它是指物体间机械作用的强弱，度量力的大小，本书采用国际单位制(SI)，力的单位是牛顿，用符号 N表示，或千牛顿，用符号 kN表示。w (2)力的方向。它包含方位和指向两个方面，如谈到某钢索拉力竖直向上时，竖直是指力的方位，向上是说它的指向。w (3)力的作用点。它是指力在物体上作用的地方，实际上它不是一个点，而是一块面积或体积。当力的作用面积很小时，就看成一个点，如钢索起吊重物时，钢索的拉力就可以认为力集中作用于一点，而成为集中力。当力的w 作用地方是一块较大的面积时，如蒸汽对活塞的推力，就称作分布力。当物体内每一点都受到力的作用时，如重力，就称作体积力。w 上述三因素称为力
3、的三要素，这三个要素中，只要有一个发生变化，力的作用效应就随之发生改变。w 力的作用效果与它的大小、方向都有关，表明力是矢量。图示中表示一个矢量可以用一个带箭头的有向线段，按一定比例画出的线段长度表示力的大小，线段的方位 (如与水平线的夹角 )和箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，如图 1-2所示的 A或 B点。通过力的作用点沿力矢量画的直线 KL，称为力的作用线。w 本书中，力矢用黑体字表示，如 F，力的大小是标量，用白体字表示。1.1.2物体的理想模型 刚体w 理想模型是对实际问题或过程的合理抽象与理想化。w 静力学中的理想模型主要包括三个方面的内容：研究对象的理想化、
4、受力分析的理想化和接触与连接方式的理想化。w 宏观上可以说刚体就是在任何力的作用下都不变形的物体，微观上说刚体就是内部任何两个点间距离不发生变化的物体。w 刚体是一个抽象化的力学模型，实际上并不存在真正的刚体，任何物体受力后都会发生变形。1.2静力学公理公理 1 二力平衡公理w 作用于一个刚体上的二力，使刚体保持平衡状态的必要与充分条件是：此二力大小相等、方向相反、且沿同一直线。w 二力平衡公理是作用于刚体上最简单力系的平衡条件。公理 2 加减平衡力系公理w 在作用于刚体的已知力系中，加上或减去任一平衡力系，不改变原力系对刚体的作用。w 加减平衡力系公理只对刚体适用，对变形体增减平衡力系，就会影响其变形，所以不适用于变形体。公理 3 力的平行四边形公理w 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力也作用在该点，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来确定。
