理论力学在实际生活中的应用概述17页PPT
《理论力学课件》PPT课件
2、力系的等效替换（或简化）：用一个简单力系等效代替 一个复杂力系。 3、力系的平衡条件：建立各种力系的平衡条件，并应用这 些条件解决一些工程实际问题 。
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在各种工程中，都有大量的静力学问题。 起重机
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上课时主动思考，跟上教学进度。尽量不缺课。
按时独立做好布置的作业，作业中的图要画清楚，算式 要写清楚。
要做大量的习题和思考题。
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2 在学习中遇到困难怎么办？
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理论力学的学习方法
1 如何学好理论力学
学习理论力学必须深刻地反复地理解它的基本概念和公 理或定律
要透彻理解由基本概念、公理或定律导出的定理和结论， 以及由这些定理和结论引出的基本方法，它们是理论力 学的主要内容。
掌握抽象化的方法，理论联系实际，要逐步培养把具体 实际问题抽象成为力学模型的能力
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但是这种变形，往往非常小，在研究平衡问题以及研究力与运 动变化关系的问题时，可以完全忽略。因此在理论力学中，通 常我们假设所处理的对象均为刚体。
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§0－3 结构的构件与分类
工程结构：由工程材料制成的构件，按合理方式组成为能支承 荷载，传递力，起骨架作用的整体或某一部分。 构件按几何特征可分为三类：杆、板壳、块体
理论力学课件
扬州大学水利科学与工程学院
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绪论
*理论力学的研究对象和内容 *学习目的和学习方法 *教学参考书
理论力学基本概念和受力分析PPT课件
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的大小与力偶臂的乘积 ：
'
m m(F, F ) F d 。 规定：逆时针转向为正，反之为负
单位：N.m，kN.m
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（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力偶三要素：
： ●力偶矩的大小 m Fd
●力偶作用面在空间的方位 ●力偶在作用面内的转向：力偶矩矢与力偶 的转向符合右手螺旋法则 。
§1–1 基本概念 §1–2 力的概念及荷载分类 §1–3 力矩和力偶 §1–4 约束与约束反力 §1–5 物体的受力分析与受力图
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本章重点： 约束和约束反力，物体的受力分析，力在轴上 的投影，合力投影定理，力矩和力偶的概念。 本章难点： 铰链类型约束的性质及其约束反力的画法，物 体系统中各个物体及其整体的受力分析。
约束力在垂直于销钉轴线的平面内 并通过销钉中心，方向待定。 常用两个正交的分力X、Y表示。
公理4 作用力和反作用力定律
两物体间的相互作用力即作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线 重合，并分别作用在这两个物体上。
[例] 吊灯
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公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体）， 则平衡状态保持不变。
公理5告诉我们：处于平衡 状态的变形体，可用刚体静 力学的平衡理论。
线分布力的大小及作用位置可由力系简化理论（后述）求得：同向线分布力的 合力的大小等于荷载图的面积，方向与分布力的方向相同，作用线通过荷载图 的形心。
常见分布力的合力及作用位置：
Q
2l/3
l/3
Q
理论力学的应用
理论力学的应用
理论力学是土木工程后续课程的重要基础，也在土木工程的具体或者抽象化应用中有着不可替代的作用。
理论力学中介绍的约束类型有链杆、光滑圆柱形铰链、固定铰支座、可动铰支座、固定支座、球型铰链及支座、接触面、柔体等约束。
这些约束在机械工程中均能找到它们的原型，而在土木工程中，有些约束却找不到它们的原型，但可根据其约束特点将土木工程中的实际约束抽象为理论力学中的理想约束类型，从而得到力学计算模型。
例如屋梁中杆件之间的连接点根据所用的材料有不同的链接构造，钢屋架的连接点可采用钢板与钢杆焊接而成，木屋架的连接点可采用榫接，钢筋混凝土屋架的连接点可采用钢筋和混凝土现浇而成，当这些连接处弯矩和剪力较小时，土木工程学常将其忽略不计，将这些连接点简化为光滑圆柱形铰链，而杆件则简化为只受拉力或压力的链杆，即将屋架抽象为理想桁架模型；同理，常用于许多体育馆、电影院等处的大跨度水平结构——网壳或网架，也可抽象化为由许多链杆通过球型铰链连接而成空间网格结构；预制的钢筋混凝土门窗过梁或简易桥梁根据墙体或桥墩对其约束特点可简化为一端由固定铰支座支承，另一端由可动铰支座支承的简支梁；工业厂房中钢筋混凝土结构根据独立基础对柱脚的约束特点和构件之间的约束特点可简化为下端由固定铰支座支承、中间用光滑圆柱形铰链连接的三铰刚架；阳台或雨棚可简化为一端由固定支座支承，另一端悬空的悬臂梁。
力学模型在工程实例中的作用十分巨大，用抽象的模型解决实际的问题，理论力学在土木工程的具体建设中已有了不可替代的作用，作为土木工程专业的学生，必须在理论力学这块牢固掌握，对以后的工程实践才能有更大的帮助。
理论力学在生活中的应用
理论力学在生活中的应用
理论力学所研究的对象（即所采用的力学模型）为质点或质点系时，称为质点力学或质点系力学；如为刚体时，称为刚体力学。
因所研究问题的不同，理论力学又可分为静力学、运动学和动力学三部分。
静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律。
运动学研究物体运动的几何性质。
动力学研究物体在力作用下的运动规律。
理论力学的重要分支有振动理论、运动稳定性理论、陀螺仪理论、变质量体力学、刚体系统动力学以及自动控制理论等。
这些内容，有时总称为一般力学。
理论力学与许多技术学科直接有关，如水力学、材料力学、结构力学、机器与机构理论、外弹道学、飞行力学等，是这些学科的基础。
在生活中，理论力学经常应用于三角形支架稳定（野外烧锅架）、千斤顶、加油站的屋顶桁架结构、吊车滑轮组结构。
各种机械零件和建筑物结构应用最广泛，如铰链连接，塔吊，二力杆等等。
同时，在我们生活中最意想不到简单的东西也涉及到理论力学，如指甲刀，剪子这些都是应用杠杆原理。
钳子，板子这些也是杠杆原理。
滑轮。
有一种可以粘在墙上的粘钩，那是用的大气压强。
总之，理论力学在生活中的应用相当的广泛，学好理论力学就等于学好了科学，学会了生活。
王章宏
1002014346。
工程力学在生活中的应用
工程力学在生活中的应用工程力学分为理论力学和材料力学，我们生活与工程力学息息相关，生活中最简单的东西也涉及到力学理论：一、理论力学在生活中的应用：理论力学所研究的对象（即所采用的力学模型）为质点或质点系时，称为质点力学或质点系力学；如为刚体时，称为刚体力学。
因所研究问题的不同，理论力学又可分为静力学、运动学和动力学三部分。
静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律。
运动学研究物体运动的几何性质。
动力学研究物体在力作用下的运动规律。
理论力学的重要分支有振动理论、运动稳定性理论、陀螺仪理论、变质量体力学、刚体系统动力学以及自动控制理论等。
这些内容，有时总称为一般力学。
理论力学与许多技术学科直接有关，如水力学、材料力学、结构力学、机器与机构理论、外弹道学、飞行力学等，是这些学科的基础。
在生活中，理论力学经常应用于三角形支架稳定（野外烧锅架）、千斤顶、加油站的屋顶桁架结构、吊车滑轮组结构。
各种机械零件和建筑物结构应用最广泛，如铰链连接，塔吊，二力杆等等。
同时，在我们生活中最意想不到简单的东西也涉及到理论力学，如指甲刀，剪子这些都是应用杠杆原理。
钳子，板子这些也是杠杆原理。
滑轮。
有一种可以粘在墙上的粘钩，那是用的大气压强。
二、材料力学在生活中的应用材料力学在生活中的应用十分广泛。
大到机械中的各种机器，建筑中的各个结构，小到生活中的塑料食品包装，很小的日用品。
各种物件都要符合它的强度、刚度、稳定性要求才能够安全、正常工作，所以材料力学就显得尤为重要。
生活中机械常用的连接件，如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形，在设计时应主要考虑其剪切应力。
汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。
火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。
理论力学的实际应用
在土木建筑方面的应用：多与结构力学相结合， 对房屋的各部件乃至整体受力状况进行具体详 实的分析
在医学方面，研究人体组织（骨骼，肌肉，脏 器,etc.）之学说 古希腊阿基米德杠杆平衡原理，力臂学说 北魏时期郦道元《水经注》水利工程的雏形 公元16世纪，荷兰S·史蒂文，平行四边形法则，
划时代的发展，用矢量分析法解决工程问题 1717年，瑞士物理学家约翰I·伯努利提出虚位
移法
意大利科学家伽利略，惯性原理 英国科学家牛顿的三大定律，经典物理学系统
动力学：基本概念，动量定理，质心运动定理，刚 体对于定点的动量矩定理，刚体对于质心的动量矩 定理，刚体平面运动微分方程，动能、势能、动能 定理，达朗贝尔原理，虚位移原理及其在静力分析 中的应用。单自由度系统振动方程与振动特征量。
在航天方面的应用：飞行器的发射以及飞行姿 态调整，轨道变迁，以及新天体的发现，天体 运行轨道预测等等
东北林业大学 理学院
08物理2班 王博
20081769
理论力学是机械运动及物体间相互机械作用的 一般规律的学科，也称经典力学。是力学的一 部分，也是大部分工程技术科学理论力学的基 础。其理论基础是牛顿运动定律，故又称牛顿 力学。20世纪初建立起来的量子力学和相对论， 表明牛顿力学所表述的是相对论力学在物体速 度远小于光速时的极限情况，也是量子力学在 量子数为无限大时的极限情况。对于速度远小 于光速的宏观物体的运动，包括超音速喷气飞 机及宇宙飞行器的运动，都可以用经典力学进 行分析。
化 丹麦第谷→德国开普勒的三大定律 牛顿莱布尼茨定理，理论力学的数学依据 瑞士科学家欧拉，质点动力学，刚体力学的基
础
静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律。 运动学研究物体运动的几何性质。动力学研究 物体在力作用下的运动规律。
理论力学说课PPT课件
机械运动实例
总结词
机械运动是理论力学的传统应用领域，涉及 各种实际机械系统的运动规律。
详细描述
机械运动是理论力学中最为常见的应用领域 之一。各种实际机械系统，如汽车、飞机、 机器和机器人等的运动规律，都需要通过理 论力学进行分析和描述。通过研究机械运动， 可以深入理解力矩、动量、动能等力学概念， 以及它们在机械系统中的具体应用。
自我评价
通过本课程的学习，我掌握了理论力 学的基本知识和分析方法，对物理学
的理解更加深入
我认为自己的逻辑思维、抽象思维和 创新能力得到了提高，解决问题的能 力也有所增强
建议
建议增加一些与实际应用相关的案例 和实验，以更好地理解理论力学的应 用价值
对于一些较难理解的概念和公式，希 望能够有更多的解释和练习题
详细描述
力的分析方法包括矢量表示法、直角坐标表示法和极坐标表 示法等。通过力的合成与分解，可以确定物体运动状态的变 化。力矩的计算则涉及到转动惯量、角速度和动量矩等概念 。
运动分析方法
总结词
运动分析方法主要研究物体运动轨迹、速度和加速度等参数。
详细描述
运动分析方法包括对质点和刚体的运动学分析，通过求解运动微 分方程或积分方程，可以确定物体的运动轨迹、速度和加速度等 参数。这些参数对于理解力学系统的运动规律和相互作用至关重 要。
本课程总结
提高了学生解决实际问题的能力 改进方向
针对不同专业需求，调整教学内容和深度，更好地满足学生需求
本课程总结
01
加强实验和实践环节，提高学生 的动手能力和实践经验
02
引入更多现代技术和方法，更新 教材和教学方法，保持课程的前 沿性
力学发展历程与展望
力学发展史
高中物理必修一课件：力学及其应用
牛顿第二定律：力的作用与加速度
第二定律的表达式
力等于质量乘以加速度，即 F = ma。
加速度的计算
通过计算物体的质量和所受 力，可以确定其加速度。
应用和实例
例如，计算物体在斜坡上滑 动的加速度以及推动物体的 力。
牛顿第三定律：作用与反作用
第三定律的法则
任何作用力都会有一个相等大小、方向相反的反 作用力。
示例和实际应用
例如，划船时，划桨对水的作用力和水对桨的反 作用力。
力的合成与分解
力的合成与分解原理
多个力合成时，可以合成成一力；一个力可以分 解成多个分力。
实际应用
例如，分析物体上施加的多个力以及解决斜面上 的物体滑动问题。
摩擦力与斜面上的运动
摩擦力的作用
摩擦力可以阻碍物体在斜面上的运动。
斜面上的运动
通过计算斜面的倾角和摩擦系数，可理必修一课件：力 学及其应用
力学概述
什么是力学
力学是研究物体运动的基本规律和性质的科学。
力学的研究对象
力学研究物体在不同条件下的受力和运动。
牛顿第一定律：惯性的法则
第一定律的基本原理
物体在静止或匀速直线运动状态下会保持这种状 态，除非有外力作用。
示例和应用
例如，汽车离合器的工作原理以及行人在车辆急 刹车时的反应。