《平面匯交力系》PPT課件

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1、★第一章靜力學(xué)的基本概念受力圖第二章平面匯交力系第三章力矩平面力偶系第四章平面一般力系第五章摩擦第六章空間力系重心靜力學(xué)1引言力系分為：平面力系、空間力系①平面匯交力系②平面平行力系(平面力偶系是其中的特殊情況)③平面一般力系(平面任意力系)平面力系分為：本次課作業(yè)：2－2，5，72靜力學(xué)例：起重機(jī)的掛鉤。平面匯交力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi)且匯交于一點(diǎn)的力系。研究方法：幾何法、解析法。3§2–1工程中的平面匯交力系問題§2–2平面匯交力系合成的幾何法§2–3平面匯交力系平衡的幾何條件§2–4平面匯交力系合成的

2、解析法§2–5平面匯交力系平衡方程及其應(yīng)用第二章平面匯交力系4§2-1工程中的平面匯交力系問題平面匯交力系:就是各力的作用線都在同一平面內(nèi),且匯交于一點(diǎn)的力系本章主要研究平面匯交力系的合成與平衡問題5靜力學(xué)1.兩個(gè)共點(diǎn)力的合成由力的平行四邊形法則求合力，也可用力的三角形來(lái)求合力?！?-2平面匯交力系合成的幾何法6靜力學(xué)2.任意個(gè)共點(diǎn)力的合成AF1F2F3F47結(jié)論：即：平面匯交力系的合成的結(jié)果是一個(gè)合力，其大小和方向由力多邊形的封閉邊來(lái)表示，其作用線通過各力的匯交點(diǎn)。為力多邊形F2F3R1F4RF1R28§2-3平

3、面匯交力系平衡的幾何條件平面匯交力系平衡的條件是合力為零，即：9在上面幾何法求力系的合力中，合力為零意味著力多邊形自行封閉。所以平面匯交力系平衡的必要與充分的幾何條件是：力多邊形自行封閉或力系中各力的矢量和等于零10[例1]②取分離體畫受力圖①選碾子為研究對(duì)象解：已知壓路機(jī)碾子重P=20kN,r=60cm,欲越過h=8cm的障礙物。求：在中心作用的水平力F的大小和碾子對(duì)障礙物的壓力。11又由幾何關(guān)系：∵當(dāng)碾子剛離地面時(shí)NA=0,拉力F最大,這時(shí)拉力F和自重及支反力NB構(gòu)成一平衡力系。由平衡的幾何條件，力多邊形封閉，

4、故12靜力學(xué)由作用力和反作用力的關(guān)系，碾子對(duì)障礙物的壓力等于23.1kN。此題也可用力多邊形方法用比例尺去量。F=P×tanα＝20×0.577=11.5kN所以幾何法解題步驟：①選研究對(duì)象；②作出受力圖；③選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸髁Χ噙呅?；④求出未知?shù)13靜力學(xué)又：解：1取物塊為研究對(duì)象,受力如圖，解力三角形：[例2]求當(dāng)F力達(dá)到多大時(shí)，球離開地面？已知P、R、h14靜力學(xué)2取球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖：作力三角形解力三角形：NB=0時(shí)球離開地面15X=F·cosaY=F·cosb=Fsina投影：靜力學(xué)1、力在坐標(biāo)軸上

5、的投影與力的解析表達(dá)式§2-4平面匯交力系合成的解析法分力：力的解析式：力的大小和方向：靜力學(xué)FFFxFxFyFy力的分解是不唯一的：xyyx非直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系顯然，同一力F在不同坐標(biāo)系下的分量不同。17靜力學(xué)根據(jù)合矢量投影定理：合矢量在某一軸上的投影，等于各分矢量在同一軸上投影的代數(shù)和。合力的解析式：即：2、平面匯交力系合成的解析法18靜力學(xué)合力的大小：方向：作用點(diǎn)：該力系的匯交點(diǎn)19[例3]已知F1=200N，F(xiàn)2=300N，F(xiàn)3=100N，F(xiàn)4=250N，求圖示平面共點(diǎn)力系的合力。xyF4F3F2F1O4

6、5°30°30°45°解：20xyF4F3F2F1O45°30°30°45°Rα21§2-5平面匯交力系平衡方程及其應(yīng)用由幾何法知：平面匯交力系平衡的必要與·充分條件是該力系的合力為零，即。平面匯交力系的平衡方程又∵∴22靜力學(xué)解：①研究AB桿②畫出受力圖已知P=2kN求：CD桿的SCD和RA④解平衡方程由EB=BC=0.4m，解得：；?③列平衡方程[例4]，，23靜力學(xué)已知如圖P、Q，求平衡時(shí)=？地面的反力ND=？解：㈠研究球受力，畫受力圖由②得由①得㈡選投影軸列方程為[例5]①②;;24[例6]P=20kN，桿

7、和滑輪的自重不計(jì)，并忽略摩擦和滑輪的大小。求平衡時(shí)桿AB和BC受的力。P30°60°BDACFABAB輪子帶銷F2F1FBAFBCBCFCBB桿不帶銷25F2F1FBAFBCBRF2F1B輪為三力平衡。R為輪對(duì)銷的作用力，R=F1+F2，力（－R）通過銷中心。輪對(duì)銷的作用力用(F1+F2)（＝R)表示。F2F1FBAFBCBxy26F2F1FBAFBCBxy解：[銷B]，（a），（b）則由（a）和（b）解得：因?yàn)镕1=F2=P，27[例7]鉸鏈四連桿機(jī)構(gòu)，在圖示位置平衡，桿重不計(jì)求F1與F2的關(guān)系。F1ADCBF2

8、30°60°45°90°28xyBF230°60°FBDFBA45°F1A90°FACFAB解：1、受力分析xy，（a）[銷釘B]，（b）[銷釘A]2、平衡方程F’BAF’AB∵FAB=FBA則由（a）解出FAB代入（b）解得：靜力學(xué)1、一般地，對(duì)于只受三個(gè)力作用的物體，且角度特殊時(shí)用幾何法（解力三角形）比較簡(jiǎn)便。3、投影軸常選擇與未知力垂直，最好使每個(gè)平衡