一、力的概念
力的运动效应和变形效应
1、力的定义: 力是物体间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生改
变。
物体间的相互机械作用可分为两类: 一类是物体间的直接接触的相互作用, 另外一类是
物和物体间的相互作用。
力的两种作用效应为:
(1)外效应,也称为运动效应——使物体的运动状态发生改变;
(2)内效应,也称为变形效应——使物体的形状发生变化。
静力学研究物体的外效应
2、力的三个要素 :力的大小、方向和作用点。
力的大小反映物体之间相互机械作用的强度,在国际单位制( SI)中,力的单位是牛
(N);在工程单位制中,力的单位是千克力( kgf )。两种单位制之间力的换算关系为:
1kgf=9.8N 。
力的作用线: [力的方向是指静止物体在该力作用下可能产生的运动(或运动趋势)的
方向。 ]沿该方向画出的直线。力的方向包含力的作用线在空间的方位和指向。
二、刚体和平衡的概念
刚体:在受力作用后而不产生变形的物体称为, 刚体是对实际物体经过科学的抽象和简
化而得到的一种理想模型。 而当变形在所研究的问题中成为主要因素时 (如在材料力学中研
究变形杆件) ,一般就不能再把物体看作是刚体了。
平衡: 指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。 显然, 平衡是机械运动的
特殊形态,因为静止是暂时的、相对的,而运动才是永衡的、绝对的 。
三、力系、等效力系、平衡力系
1、力系:作用在物体上的一组力。按照力系中各力作用线分布的不同形式,力系可分为:
(1)汇交力系:力系中各力作用线汇交于一点;
(2)力偶系:力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成;
(3)平行力系:力系中各力作用线相互平行;
(4)一般力系:力系中各力作用线既不完全交于一点,也不完全相互平行。
2、按照各力作用线是否位于同一平面内,上述力系各自又可以分为平面力系和空间力系两大类,如平面汇交力系、空间一般力系等等。
等效力系: 两个力系对物体的作用效应相同, 则称这两个力系互为等效力系。 当一个力与一个力系等效时, 则称该力为力系的合力; 而该力系中的每一个力称为其合力的分力。 把力系中的各个分力代换成合力的过程, 称为力系的合成; 反过来, 把合力代换成若干分力的过程,称为力的分解。
平衡力系:若刚体在某力系作用下保持平衡。在平衡力系中,各力相互平衡,或者说,诸力对刚体产生的运动效应相互抵消。可见,平衡力系是对刚体作用效应等于零的力系。