第二章平面匯交力系和平面力偶系

第二章平面匯交力系和平面力偶系第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月一.多個(gè)匯交力的合成力多邊形規(guī)則§2-1平面匯交力系合成與平衡的幾何法第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月力多邊形力多邊形規(guī)則第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

平衡條件二.平面匯交力系平衡的幾何條件

平面匯交力系平衡的必要和充分條件是：該力系的力多邊形自行封閉.第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月一.力在坐標(biāo)軸上的投影與力沿軸的分解§2-2平面匯交力系合成與平衡的解析法第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月由合矢量投影定理，得合力投影定理合力的大小為：方向?yàn)椋?/p>

作用點(diǎn)為力的匯交點(diǎn).二.平面匯交力系合成的解析法第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月三.平面匯交力系的平衡方程平衡條件平衡方程第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月§2-3平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念和計(jì)算一、平面力對(duì)點(diǎn)之矩（力矩）力矩作用面，O稱為矩心，O到力的作用線的垂直距離h稱為力臂1.大小：力F與力臂的乘積2.方向：轉(zhuǎn)動(dòng)方向兩個(gè)要素：第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

力對(duì)點(diǎn)之矩是一個(gè)代數(shù)量，它的絕對(duì)值等于力的大小與力臂的乘積，它的正負(fù)：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)向時(shí)為正，反之為負(fù).常用單位N·m或kN·m第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月二、合力矩定理平面匯交力系該結(jié)論適用于任何合力存在的力系第11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月三、力矩與合力矩的解析表達(dá)式第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月§2-4平面力偶理論一.力偶和力偶矩1.力偶由兩個(gè)等值、反向、不共線的（平行）力組成的力系稱為力偶，記作第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個(gè)要素a.大小：力與力偶臂乘積b.方向：轉(zhuǎn)動(dòng)方向力偶矩力偶中兩力所在平面稱為力偶作用面力偶兩力之間的垂直距離稱為力偶臂2.力偶矩第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月二.力偶與力偶矩的性質(zhì)1.力偶在任意坐標(biāo)軸上的投影等于零.第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.力偶對(duì)任意點(diǎn)取矩都等于力偶矩，不因矩心的改變而改變.力偶矩的符號(hào)

M第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.只要保持力偶矩不變，力偶可在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)，且可以同時(shí)改變力偶中力的大小與力臂的長短，對(duì)剛體的作用效果不變.===第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月====第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月4.力偶沒有合力，力偶只能由力偶來平衡.第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月=已知：任選一段距離d三.平面力偶系的合成和平衡條件==第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月===第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月平面力偶系平衡的充要條件M

=0，有如下平衡方程

平面力偶系平衡的必要和充分條件是：所有各力偶矩的代數(shù)和等于零.第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-1已知：求：1.水平拉力F=5kN時(shí)，碾子對(duì)地面及障礙物的壓力？2.欲將碾子拉過障礙物，水平拉力F至少多大？3.力F沿什么方向拉動(dòng)碾子最省力，及此時(shí)力F多大？？P=20kN，R=0.6m，h=0.08m第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月解：1.取碾子，畫受力圖.用幾何法，按比例畫封閉力四邊形第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.碾子拉過障礙物，用幾何法解得應(yīng)有解得

3.第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月已知：AC=CB，F(xiàn)=10kN,各桿自重不計(jì)；求：CD桿及鉸鏈A的受力.例2-2第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月解：CD為二力桿，取AB桿，畫受力圖.用幾何法，畫封閉力三角形.或按比例量得

第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月求：此力系的合力.解：用解析法例2-3已知：圖示平面共點(diǎn)力系；第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月已知：系統(tǒng)如圖，不計(jì)桿、輪自重，忽略滑輪大小，

P=20kN；求：系統(tǒng)平衡時(shí)，桿AB,BC受力.例2-4

解：AB、BC桿為二力桿，

取滑輪B（或點(diǎn)B），畫受力圖.建圖示坐標(biāo)系第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-5求：平衡時(shí)，壓塊C對(duì)工件與地面的壓力，AB桿受力.已知：F=3kN,l=1500mm,h=200mm，忽略自重；解：AB、BC桿為二力桿.取銷釘B.得第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月解得選壓塊C解得解得第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-6求:解:直接按定義按合力矩定理已知:F=1400N,

第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-7求：解：由杠桿平衡條件解得已知：平衡時(shí)，CD桿的拉力.CD為二力桿，取踏板第35頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-8求：解：由合力矩定理得已知：q,l；合力及合力作用線位置.取微元如圖第36頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例2-9求：光滑螺柱AB所受水平力.已知：解得解：由力偶只能由力偶平衡的性質(zhì)，其受力圖為第