静力学习题课概况
建筑力学(静力学)课程教案
建筑力学(静力学)课程教案一、课程简介1. 课程目的：使学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生分析和解决建筑结构力学问题的能力。
2. 适用对象：建筑学、土木工程等相关专业本科生。
3. 先修课程：高等数学、物理学。
4. 教学内容：本课程主要讲授静力学基本原理、平面力系、空间力系、摩擦、轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲等基本力学现象。
二、教学目标1. 理解静力学的基本概念，掌握静力学的基本原理。
2. 学会运用静力学方法分析建筑结构中的力学问题。
3. 能够熟练运用公式、图表和计算软件进行力学计算。
4. 培养学生的空间想象能力和动手能力。
三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、基本原理和基本方法。
2. 案例分析：分析实际工程中的力学问题，引导学生运用所学知识解决问题。
3. 课堂讨论：鼓励学生提问、发表见解，提高课堂互动。
4. 课后作业：巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
四、教学内容1. 静力学基本概念：力、作用点、力的分解与合成、力的矩。
2. 平面力系：力的平衡条件、力矩平衡条件、平面力系的合成与分解。
3. 空间力系：空间力系的平衡条件、力矩和平移法则、空间力系的合成与分解。
4. 摩擦：静摩擦、动摩擦、摩擦力的计算。
5. 轴向拉伸和压缩：轴向拉伸（压缩）杆的应力、应变、强度计算。
五、教学安排1. 课时：32课时。
2. 教学方式：课堂讲授、案例分析、课堂讨论。
3. 作业布置：每课后布置适量作业，巩固所学知识。
4. 课程考核：期末考试，包括笔试和实际操作。
5. 教材：建议使用《建筑力学》（静力学部分），并结合相关教材和参考书。
六、教学策略1. 实践教学：通过实验室演示和模型实验，使学生直观地理解力学原理。
2. 软件教学：利用计算机软件（如SAP2000、ANSYS等）进行力学分析，提高学生的动手能力。
3. 课外阅读：推荐学生阅读相关论文和书籍，拓宽知识面。
4. 学术交流：邀请专家学者进行讲座，分享最新研究成果。
《静力学专题》课件
02 静力学分析方法
力的平衡分析
力的平衡分析
通过分析物体所受的力，确定物体在静止或匀速直线运动状态下 的受力情况。
力的平衡分析步骤
确定研究对象、分析受力情况、建立平衡方程、求解未知量。
力的平衡分析的应用
解决各种工程实际问题，如桥梁、建筑、机械等领域的结构稳定性 问题。
力矩平衡分析
力矩平衡分析
01
通过分析物体所受到的力矩，确定物体在旋转或角速度运动状
态下的受力情况。
力矩平衡分析步骤
02
确定研究对象、分析受力情况、建立力矩平衡方程、求解未知
量。
力矩平衡分析的应用
03
解决各种工程实际问题，如旋转机械、航空航天、车辆等领域
的设计和稳定性问题。
力的分布分析
力的分布分析
通过分析物体上力的分布情况，了解物体在不同位置的受力情况 。
学提供了更深入的理解和更广泛的应用。
静力学与流体力学
要点一
总结词
静力学与流体力学在研究流体平衡和稳定性方面有共同之 处，两者在理论和方法上相互借鉴。
要点二
详细描述
流体力学主要关注流体（液体和气体）的运动状态和受力 情况，而静力学则关注物体在静止或平衡状态下所受的力 。在研究流体平衡和稳定性方面，静力学中的一些基本原 理，如力的平衡和力矩平衡，可以应用于流体的平衡和稳 定性分析。此外，流体力学中的一些概念，如流体压力、 流速和流量等，也为静力学提供了更深入的理解和更广泛 的应用。
《静力学专题》ppt课 件
目录
Contents
• 静力学基础 • 静力学分析方法 • 静力学应用 • 静力学与其他学科的交叉
01 静力学基础
静力学的基本概念
静力学习题课
3-6：对空间任意两个力，一定能找到一根轴，使这两个力在该轴上
的投影分别为零，对否？
正确
精品资料
静力学习题课
3-7：空间任意(rènyì)力系向两个不同的点简化，试问下述情况是 否可能。
（1）主矢相等(xiāngděng) 可能 （，2主）矩主相矢等不(相xiā等n，g主dě矩n相g)等。。 不可能
力2-2偶：吗平？面力偶系向作用面内任一点简化的结果可能是什么？
一个力偶或平衡
2-3：平面任意力系向作用面内任一点简化的结果可能是什么？
一个力、一个力偶、一个力和一个力偶、平衡
2-4：平面平行力系向作用面内任一点简化的结果可能是什么？
一个力、一个力偶、一个力和一个力偶、平衡 2-5：平面任意力系向作用面内任一点简化，一般情况下，主矢和 主矩是否与简化中心的选择有关？
下述三种情况下，物块B、C将发生怎样的运动
？
A.F1<F<F2
B. F2<F<F1 C. F<F2<F1
B和C一起运动 C运动、B不动
B、C均不运动
精品资料
mg θ
F
C
B
A
D.对于任意平面平行力系，一定存在某平面汇交力系与之等效。 错 E.对于任意平面汇交力系，一定存在某平面平行力系与之等效。 对
F.对于任意平面汇交力系，一定存在某平面力偶系与之等效。 错
2-10：图示平面结构，AB//CD，各构件自重不计
F
，在刚体上作用一力偶，试判断下述说法的正误：
M
E
A.这是平面力偶系问题，因为平面力偶系只
的关C系为_______。
M
A θ
P θB
A.FNA=FNB
教学课件：第十五章分析静力学课案
合力为零，即$F_{合} = 0$。
详细描述
力的平衡是指物体受到的合力为零，即物体在任 意方向上均无加速度。在分析静力学问题时，首 先要确定研究对象，然后分析其受力情况，根据 平衡条件列出方程，求解未知量。
平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动状态。
力矩
01 总结词
理解力矩的概念和计算方法是 解决静力学问题的必要技能。
课程目标
掌握静力学的基本概 念和原理，如力的合 成与分解、力的矩、 重心等。
培养学生的实验技能 和观察能力，提高其 分析和解决问题的能 力。
理解并能够应用静力 学的平衡条件，解决 实际问题和进行受力 分析。
02 分析静力学基础知识
力的平衡
总结词
理解力的平衡是分析静力学的基础，掌握平衡条 件是解决静力学问题的关键。
教学课件：第十五章分析静力学课 案
目录
• 引言 • 分析静力学基础知识 • 静力学基本定理 • 静力学应用 • 习题解答与解析
01 引言
课程背景
01
静力学是物理学的一个重要分支 ，主要研究物体在静止状态下的 受力情况和平衡条件。
02
分析静力学课程是物理学专业的 基础课程之一，对于学生掌握物 理学的基本概念和原理具有重要 意义。
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05
总结词：举一反三
06
详细描述：对于有代表性的习题，进行举一反三的练习， 帮助学生巩固所学知识，提高应用能力。
答案解析
01
02
03
04总结词：答案详解详细描述：对每一道习题的答 案进行详细的解析，帮助学生 理解答案的推导过程和依据。
总结词：易错点提醒
静力学1-2章习题课
1.压立体的绘制是求解曲面上液体总压力的关键。压力体的绘 制方法与方向的判断原则。
1.压力体的绘制是求解曲面上液体总压力的关键。压力体的绘 制方法与方向的判断原则。
2.绘压力体图
p0 A B
pa
1、图算法 2、重力场中流体静压强
的分布规律 3、压力体的绘制
2.答案：
p0 A
B
pa
1、图算法 2、重力场中流体静压强
v 1.075m s
0.4cm
D=12cm L=14cm
牛顿内摩擦定律
第一、第二章 （流体静力学） 习题课
一、流体的主要物理性质 二、重力场中流体静压强的分布规律
z p c
p p0 gh
三、液体的相对平衡 四、液体作用在平面上的总压力 五、液体作用在曲面上的总压力
第一、第二章 （流体静力学） 习题课
8.压立体的绘制是求解曲面上液体总压力的关键。压力体的绘 制方法与方向的判断原则。
习题： 1.液体的粘滞性只有在流动时才表现出来。（ ） 2.在相对静止的同种、连通、均质液体中，等压面就是水平面。 （） 3.某点的真空度为65000Pa，当地大气压为0.1MPa，该点的 绝对压强为（ ）
(a)65000Pa (b)55000Pa (c) 35000Pa （d）165000Pa
5.
1、等压面 2、重力场中流体静压强的分布规律
5.
1、等压面 2、重力场中流体静压强的分布规律
3.计算举例
1.
静止流体中应力的特性
静止流体中应力的特性
2.如图：
已知h1=20mm，
h2=240mm，
h3
h3=220mm， 求水深H。
水银
高中物理静力学
高中物理静力学静力学（一）一、一周内容概述这周的主要内容是复习静力学，包括三种基本力和受力分析。
我们把重点掌握三种基本力的概念，大小，方向以及存在的条件，熟练掌握对物体的受力分析的方法，这是我们高中力学里面的基础。
二、重难点知识讲解（一）力1、概念：力是物体对物体的作用。
（1）同时存在受力物体和施力物体。
（2）力学中的研究对象是受力物体。
2、作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即使物体产物加速度)。
（1）即使很小的力作用在物体上，也会使物体发生形变，只不过有时形变很小，不能直接观察到（这一点对于理解弹力很有帮助）。
（2）力是使物体运动状态发生改变的原因，而不是维持物体运动状态的原因。
(3)物体的运动状态的改变指速度的大小、方向之一或同时发生变化。
3、矢量性：既有大小又有方向。
（1）大小：弹簧秤称量，单位是牛顿(N)。
（2）方向：力作用的方向。
（3）力的图示法表示力的三要素——大小、方向、作用点。
注意：物理量有两类，矢量和标量。
标量只有大小没有方向。
两类物理量的最主要的区别是它们的运算法则，标量的运算法则是代数加减法，而矢量的运算法则是平行四边形定则。
力的矢量性是力概念的一大难点。
4、分类（1）按性质分，可分为万有引力(重力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
（2）按效果分，可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
（3）按作用方式分，可分为场力和接触力。
万有引力(重力)、电磁力均属于场力，弹力、摩擦力均属于接触力。
（4）按研究对象分，可分为外力和内力。
5、关于力的基本特性在研究与力相关的物理现象时，应该把握住力概念的如下基本特性。
（1）物质性：由于力是物体对物体的作用，所以力概念是不能脱离物体而独立存在的，任意一个力必然与两个物体密切相关，一个是其施力物体，另一个是其受力物体。
把握住力的物质性特征，就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。
（2）矢量性：作为量化力的概念的物理量，力不仅有大小，而且有方向，在相关的运算中所遵从的是平行四边形定则，也就是说，力是矢量。
静力学教案解析
静力学教案解析一、引言静力学是力学的一个重要分支，研究物体在力的作用下保持静止或平衡的原理和方法。
它是工程中设计和分析结构的基础，也是物理学、力学等科学领域的重要内容。
本文将对静力学教案进行解析，旨在帮助读者更好地理解和掌握静力学的知识。
二、教学目标静力学教学的主要目标是使学生掌握静力学的基本原理和方法，培养学生的分析和解决问题的能力。
具体包括以下几个方面：1. 理解并应用牛顿第一、第二定律，以及它们在静力学中的具体表达形式；2. 掌握求解力的合成与分解的方法，理解力的平衡条件和力矩的概念与计算方法；3. 理解物体平衡条件的物理意义，能够应用平衡条件解决实际问题；4. 掌握简支梁的受力分析方法，能够计算梁的支反力和跨中最大弯矩；5. 熟悉一些常见结构的受力特点和解析方法，如吊杆、倾斜面等。
三、教学内容1. 牛顿第一定律在静力学中的应用在静力学中，根据牛顿第一定律，物体保持静止或作匀速直线运动的条件是合外力为零。
在教学中，可以通过一些例子或实验来说明这个定律在静力学中的应用。
2. 牛顿第二定律在静力学中的应用牛顿第二定律描述了物体受力与加速度之间的关系，在静力学中，物体的加速度为零。
因此，根据牛顿第二定律的表达式，在静力学中可以将力的合成与分解、力的平衡条件等问题进行分析和求解。
3. 力的合成与分解力的合成与分解是静力学中的基本概念和方法。
通过将力分解成两个或多个分力，可以更好地分析和计算力的作用效果。
4. 力的平衡条件和力矩在静力学中，平衡条件是物体保持静止的重要条件之一。
通过对物体受力情况的分析，可以建立平衡条件的方程，并求解未知力或其他物理量。
同时，力矩也是静力学中重要的物理量，通过力矩的计算可以更好地理解和解释物体的平衡问题。
5. 简支梁的受力分析简支梁是一种常见的结构，研究其受力情况对于工程设计和结构分析至关重要。
在教学中，可以通过实际案例或问题，教授学生如何进行简支梁的受力分析，包括支反力的计算、跨中最大弯矩的求解等。
理论力学第I篇 静力学习题课
A
O
B
FOx
FBy
B
FBx
W1
FBx
W2
C
M
FCD
O
a0 0, W1l FBy
2
由式（1）、（2），得
F
y
0, FBy W2
1
W1 a # W2 l
附录： 习题解答
3－15
3－15 图示构架中，物体重1200N，由细绳跨过滑轮E而水平系于墙上，尺寸如 图所示。如不计杆和滑轮的自重，试求支承A和B处的约束力，以及杆BC的受力 FBC 。 C
例题2
F b
C
q
a B
M C
FC B q F'B B M
M M 0 , F b M 0 , F F # C C B b
a A
F
FB
F F
x
0 0, F FAx FB
1
2
MA FAx A FAy
y
0, FAy qa 0, FAy qa#
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Ship and Ocean structures Hydrostatics
流体力学所 胡开业
第一章 （1）船舶共有几个船型系数，各是如何定义的？
CWP 答： 水线面系数： AW A CB CM M ； ； 方型系数： ； 横剖面面系数： L B T LB B T
棱形系数： C P
AW ；垂向棱形系数： CVP 。 L AM AW T
(2) 船舶的浮性和稳性各研究船舶的什么问题？ 答： 船舶的浮性研究的是船舶在一定装载情况下， 浮于水面并保持稳定平衡的能 力；船舶的稳性研究的是船舶在一定的外力作用下，偏离原平衡位置，当外力消 失后，能够恢复到原平衡位置的能力。
A y0 y1 y2
比较两式可得 l A ( y 0 4 y1 y 2 ) 3
y
y0
y1
y2
-l 第二题图
l
x
第一章
1 某水线面分成 3 站，站距为 2m，各站型值依次为：0.2，0.6，0.7，0.3，用梯形法计算水线面面 积。
S 2 2 (0.2 0.6 0.7 0.3
（3）在船舶静力学中，有那些常用的近似积分计算方法？ 答：梯形法、辛普生法（一法，二法）、乞比雪夫法、 高斯法
第一章 船型系数 答：船型系数是表示船体部分面积或体积肥瘦程度的无因次 系数，包括水线面系数、中横剖面系数、方形系数和菱形系 数等。
设计水线 答：设计水线是指船舶处于设计状态时船体型表面和水面的 交线，设计水线和船舶的性能具有密切的关系。 纵倾值 答：船舶首尾吃水之差，常用来表示船舶的纵倾。
T1 4.61
T
第二章
第二章
面积 223.35 Xb=-0.7333 Yb=0
bh3 Iz 36
Iy
形心坐标（
bc h , ） 3 3
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 bh 2 (b bc c 2 ) 当c= b 时，I y b h 36 2 48
第二章
求如下水线面的面积和漂心。（10分）
y 100m 5m
0.2 0.3 ) 6.2 m2 2
船舶型线图由那些视图组成，完整的船舶型线图应包含那些元素？ 船体纵剖线应如何绘制（如何取点）？ 答： 船舶型线图有半宽水线图、横剖线图和纵剖线图等组成； 除了三个视图外，一般还有主尺度和型值表及适当的标注、制图、 审图等人员的名字。 在绘制纵剖线时，需要根据半宽水线图中对应水线和纵剖线的交 点位置确定纵剖线和水线在纵剖线图中的交点位置，根据横剖线 图中对应站线和纵剖线的交点位置确定纵剖线和站线在纵剖线图 中的交点位置，然后对所有交点进行光顺连接，若无法光顺则应 调整相应的型值。
A y
i
i
Aw
0
第二章
9m y
某船的水线面如图所示，求该船的水线面面积AW，漂心xf及过漂心的惯性矩IT，IL。
水线面面积：
6m
9m
AW 60 27 18 9 2 6 9 / 2 1404 m2
水线面关于 y 轴的静矩
（2 分）
15m 6m 18m 9m x
M y 0 18 9 21 6 9 (27) 1944 m3（2 分）
AW AW 3
AW 2 AW 3 1860 1480 (T T3 ) 1480 (T 4.5) 380 T 230 T2 T3 5.5 4.5
5.35
为了满足吃水要求，船舶应卸下的载荷为
p AW dT (380 T 230)dT 1245 .375ton
20m
10m x
20m
50m
Aw Ai 100 20
1 20 10 2 10 10 1700 m 2 2
xf
Ax
i
i
Aw
2000 0
1 20 20 20 (50 ) 100 45 2 3 2.45m 1700
yf
100
(吨/厘米)
(3) 船舶的平衡条件是什么？船舶的漂浮状态通常有哪 几种情况？表征各种浮态的参数有哪几个？根据静力平衡条 件，列出各种浮态的平衡方程。
第二章
船舶从淡水进入海水，其浮态会发生怎样的变化？ 答：从淡水进入海水，吃水增加，同时纵倾状态改变。
某船一水线面半宽如下， 站间距△L＝7 米， 试用梯形法列表计算水线面面积 AW， 漂心坐标 Xf，及惯性矩 IT，IL。 站号 Yi(m) 0 0.50 1 4.40 2 4.85 3 5.00 4 5.20 5 5.20 6 4.95 7 4.80 8 4.35 9 3.15 10 0.70
第一章
第一章
第一章
在船体计算中通常采用梯形法和辛普生法计算曲线下面积， 试证明：采用辛 普生第一法计算右图中曲线下的面积为 A= (y0+4y1+y2) l/3 证 明 ： 假 设 曲 线 可 以 用 抛 物 线 近 似 代替 y = ax2+bx+c 当 x = －l 时，y0 = al2－bl + c 当 x = 0 时，y1 = c 当 x = l 时，y2 = al2 + bl + c 曲线下面积 l 2 A (ax 2 bx c)dx al 3 2cl l 3 若将面积 A 表示为坐标值的函数
第二章
第二章
某货船在 A 港内吃水 T＝5.35m，要进入 B 港，其吃水不能超过 T1＝4.60m，已知吃 水 T2＝5.50m 时，水线面面积 AW＝1860m2，T3＝4.50m 时，AW＝1480m2，假设水线面面 积随吃水的变化是线性的， 求船进入 B 港前必须卸下的货物重量。 （水的密度＝1.00 ton/m3） 解： 根据 T2 和 T3 时的吃水以及水线面面积随吃水变化的线性假定可得 T3<T<T2 时船舶水 线面面积的变化关系
第一章
第一章
第二章
（1）设计排水量： 答：对于民船，设计排水量是指满载排水量，军船的设计 排水量指正常排水量。 （2）TPC的含义（ton per centermeter） 答：船舶吃水平行于水线面增加（或减小）1厘米时，引 起的排水量增加（或减小）的吨数称为每厘米吃水吨数。
TPC
Aw