理论力学

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理论力学复习

理论力学复习
§1.1 理论力学基本概念
一.静力学公理
公理1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力,使刚体平衡的必要与充分条件是:
这两个力大小相等、方向相反、作用线共线,作用于同一
个物体上。 (简称等值、反向、共线) 注意: F1 F2
F 1 F 2
注意:①对刚体来说,上面的条件是充要的
②对变形体来说,上面的条件只是必要条件(或多体中)
③二力构件:只在两个力作用下平衡的刚体叫二力构件 (二力体)
二.力的投影和力的分力的区别
力的投影和力的分力是两个不同的概念,不得混淆: (1)力在轴上的投影是代数量,由力的投影X、Y、Z只能 求出力的大小和方向,不能确定其作用点的位置;而力的分
力是矢量,由力的分力完全可以确定力的大小和方向及作用
点的位置。 (2)力的投影是向轴作垂线而得,力的分力则是利用平行 四边形法则而得。在笛卡尔坐标系中关系式
约束物体绕固定端在该平面内转动,如
图悬臂梁所示。
阻碍被约束物体移动的约束力为两
个正交的分力,阻碍被约束物体转动的 为反力偶。 故平面固定端的约束反力又三个 。
§1-5 物体的受力分析和受力图
1.分离体(或脱离体):从周围物体中单独分离出来的研究 对象。 2.受力图:表示研究对象(既脱离体)所受全部力的图形。 主动力一般是先给定的,约束力则需要根据约束的性质来判 断。 3.画物体受力图主要步骤为: (1) 根据题意选取研究对象,并用尽可能简明的轮廓把它 单独画出,即解除约束、取分离体。 (2)在脱离体上画主动力。要画上其所受的全部的主动力,不 能漏掉,也不能把不是作用在该分离体上的力画在该分离体 上。主动力的作用点(线)和方向不能任意改变。
F
O
d
Fz

理论力学知识点总结(15篇)

理论力学知识点总结(15篇)

理论力学知识点总结第1篇xxx体惯性力系的简化:在任意瞬时,xxx体惯性力系向其质心简化为一合力,方向与质心加速度(也就是刚体的加速度)的方向相反,大小等于刚体的质量与加速度的乘积,即。

平面运动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且刚体在质量对称面所在的平面内运动,则刚体惯性力系向质心简化为一个力和一个力偶,这个力的作用线通过该刚体质心,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对通过质心且垂直于质量对称面的轴的转动惯量与刚体角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。

即(10-3)定轴转动刚体惯性力系的简化:如果刚体具有质量对称面,并且转轴垂直于质量对称面,则刚体惯性力系向转轴与质量对称面的交点O简化为一个力和一个力偶,这个力通过O点,大小等于刚体的质量与质心加速度的乘积,方向与质心加速度的方向相反;这个力偶的力偶矩等于刚体对转轴的转动惯量与角加速度的乘积,其转向与角加速度的转向相反。

即(10-4)理论力学知识点总结第2篇定点运动刚体的动量矩。

定点运动刚体对固定点O的动量矩定义为:(12-6)其中:分别为刚体上的质量微团的矢径和速度,为刚体的角速度。

当随体参考系的三个轴为惯量主轴时,上式可表示成(12-7)(2)定点刚体的欧拉动力学方程。

应用动量矩定理可得到定点运动刚体的欧拉动力学方程(12-8)(3)陀螺近似理论。

绕质量对称轴高速旋转的定点运动刚体成为陀螺。

若陀螺绕的自旋角速度为,进动角速度为,为陀螺对质量对称轴的转动惯量,则陀螺的动力学方程为(12-9)其中是作用在陀螺上的力对O点之矩的矢量和。

理论力学知识点总结第3篇牛顿第二定律建立了在惯性参考系中,质点加速度与作用力之间的关系,即:其中:分别表示质点的质量、质点在惯性参考系中的加速度和作用在质点上的力。

将上式在直角坐标轴上投影可得到直角坐标形式的质点运动微分方程(6-2)如果已知质点的运动轨迹,则利用牛顿第二定律可得到自然坐标形式的质点运动微分方程(6-3)对于自由质点,应用质点运动微分方程通常可研究动力学的两类问题。

理论力学公式

理论力学公式

理论力学公式理论力学是物理学中重要的分支之一,它研究的是物质运动的规律以及力对物体运动的影响。

在理论力学中有很多重要的公式,下面将介绍一些较为常用的公式。

1.速度与位移的关系:速度(v)是一个物体在单位时间内所经过的位移(s)的变化率。

速度的公式可以表示为:v = ds/dt其中,v代表速度,s代表位移,t代表时间。

这个公式表明,速度等于位移的导数。

2.加速度和速度的关系:加速度(a)是一个物体在单位时间内速度(v)的变化率。

加速度的公式可以表示为:a = dv/dt其中,a代表加速度,v代表速度,t代表时间。

这个公式表明,加速度等于速度的导数。

3.牛顿第二定律:牛顿第二定律描述了力对物体运动的影响。

牛顿第二定律可以表示为:F = ma其中,F代表力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。

这个公式表明,物体受到的力等于其质量乘以加速度。

4.动能和功的关系:动能(K)是物体运动时所具有的能量。

根据定义,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半,即:K = (1/2)mv^2其中,K代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。

功(W)则描述了力对物体运动所做的功。

功的公式可以表示为:W = F·s·cosθ其中,W代表功,F代表力,s代表位移,θ代表力在位移方向上与位移的夹角。

这个公式表明,功等于力乘以位移乘以力在位移方向上的投影。

5.势能和力的关系:势能(U)是力学系统中保持的一种能量形式。

势能的公式可以表示为:U = -∫F·ds其中,U代表势能,F代表力,s代表位移。

这个公式表明,势能等于力对位移的负积分。

6.角动量和力矩的关系:角动量(L)是一个物体围绕一些点旋转时所具有的动量。

L=r×p其中,L代表角动量,r代表与旋转点的矢量距离,p代表物体的动量。

这个公式表明,角动量等于与旋转点的矢量距离与动量的叉乘。

力矩(τ)则描述了力对物体旋转的影响。

力矩的公式可以表示为:τ=r×F其中,τ代表力矩,r代表与旋转点的矢量距离,F代表力。

理论力学

理论力学

图1-4
• 2)三力平衡汇交定理 • 作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中 两个力交于一点,则此第三个力必过汇交 点,且三力共面,它们组成的力三角形自 行封闭。 • 1.2.4 公理四作用与反作用 定律 图1-5 • 作用力和反作用力总是同时存在,两力的 大小相等,方向相反,沿同一直线,分别 作用在两个相互作用的物体上。
• 1.2.5 公理五刚化原理 • 变形体在某力系作用下处于平衡,则将此变 形体刚化为刚体,其平衡状态保持不变。
图1-6
• 1.3 力在坐标轴上的投影 • 1.3.1 力在轴上的投影 • 力在轴上的投影是代数量

图1-7
• 1.3.2 力在直角坐标轴上的投影 • 1)直接投影法
图1-8
• 2)二次投影法 • 3)力沿直角坐标轴分解的解析表示
• 2)力系的平衡条件及应用 • 作用于物体的力系使物体处于平衡状态所 应满足的条件称为平衡条件。 • 1.2 静力学公理 • 公理是人们在长期的生活和生产实践过程 中总结出来的,又经过实践反复的检验, 被确认是符合客观实际的最普遍、最一般 的规律。公理无需证明。 • 1.2.1 公理一力的平行四边形法则
• 力对物体的作用效果与力的大小、方向和 作用点有关,称其为力的三要素。 • 力是矢量。 • 力系是指作用于物体上的一群力。两个不 同的力系,如果它们对同一物体的作用效 应完全相同,则这两个力系是等效的,它 们互称为等效力系。 • 2)刚体
• 实际物体受力时,其内部各点间的相对距 离都要发生改变,这种改变称为位移。各 点位移累加的结果,使物体的形状和尺寸 改变,这种改变称为变形。 • 刚体即是指物体在力的作用下,其内部任 意两点之间的距离始终保持不变的物体。 绝对的刚体并不存在,刚体只是一个理想 化的力学模型。 • 3)平衡

理论力学教程知识点总结

理论力学教程知识点总结

理论力学教程知识点总结一、基本概念1.1 质点:质点是理论力学研究的对象之一,它是一个没有体积的点,只有质量和位置。

在质点运动的研究中,忽略了质点的大小和形状,只关心质点的位置和速度。

1.2 力:力是导致物体产生运动、变形或改变物体的运动状态的原因。

在理论力学中,力是一个基本概念,是对物体产生影响的原因。

根据牛顿第二定律,力是导致物体加速度改变的原因,与物体质量和加速度成正比。

1.3 运动:运动是物体在空间中位置随时间变化的过程。

物体的运动可以是直线运动、曲线运动或者是平面运动等。

在理论力学中,研究物体的运动规律和运动状态的改变。

1.4 动力学:动力学是研究物体运动规律的科学,包括物体的运动状态、位置、速度、加速度等方面的研究。

动力学是理论力学的核心内容之一,是理解物体运动规律和力的作用关系的基础。

1.5 动力学方程:动力学方程是描述物体运动规律的方程,根据牛顿第二定律,动力学方程描述了物体的运动状态和受到的力之间的关系。

动力学方程包括牛顿第二定律 F=ma,它表示物体受到的外力等于质量与加速度的乘积。

二、运动方程2.1 牛顿第一定律:牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出物体在不受外力作用时,会保持静止或匀速直线运动的状态。

牛顿第一定律是动力学方程的基础,它表明物体的运动状态需要受到外力的作用才会发生改变。

2.2 牛顿第二定律:牛顿第二定律是理论力学的基本定律之一,它描述了物体受到外力作用时的运动规律。

根据这个定律,物体受到的外力等于质量与加速度的乘积,即F=ma。

物体的质量越大,相同的力引起的加速度越小;物体的质量越小,相同的力引起的加速度越大。

2.3 牛顿第三定律:牛顿第三定律也称为作用与反作用定律,它指出作用在物体上的力总有一个与之相等的反作用力。

即使两个物体之间产生相互作用的力,这两个力的大小相等,方向相反。

牛顿第三定律描述了物体之间力的作用关系,是理论力学中一个重要的定律。

2.4 弹簧力:弹簧力是一种常见的力,当物体受到弹簧的拉伸或压缩时,会产生弹簧力。

理论力学的基本概念与原理

理论力学的基本概念与原理

理论力学的基本概念与原理理论力学是物理学的重要分支,它研究物体的运动规律和力的作用原理。

本文将介绍理论力学的基本概念与原理,包括质点与刚体的运动、牛顿三大定律、动能定理和动量守恒定律。

一、质点与刚体的运动在理论力学中,质点与刚体被认为是物体的简化模型。

质点是不具有大小和形状的点,刚体则是一个不变形的物体。

质点的运动可以用坐标表示,而刚体的运动则包括平动和转动。

二、牛顿三大定律牛顿三大定律是理论力学的基石,它们描述了物体的运动规律和力的作用原理。

1. 第一定律:也称为惯性定律,它表明物体在不受力作用时将保持静止或匀速直线运动。

2. 第二定律:也称为动力学定律,它表明物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。

即F=ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。

3. 第三定律:也称为作用-反作用定律,它表明任何两个物体之间都会相互施加大小相等、方向相反的作用力。

三、动能定理动能定理描述了力对物体进行功的过程。

根据动能定理,物体的变动动能等于作用在物体上的合外力所做的功。

动能定理可以用公式表示为:W=ΔKE,其中W表示外力所做的功,ΔKE表示物体动能的变化量。

四、动量守恒定律动量守恒定律是理论力学中的一个重要原理,它描述了系统的总动量在没有外力作用时将保持不变。

根据动量守恒定律,一个系统中各个物体的动量之和在碰撞或相互作用前后保持不变。

综上所述,理论力学的基本概念与原理包括质点与刚体的运动、牛顿三大定律、动能定理和动量守恒定律。

通过研究这些基本概念和原理,我们能够更好地理解和描述物体的运动规律和力的作用原理。

理论力学在解决力学问题、预测物体运动、设计工程等方面具有重要的应用价值。

希望本文对读者理解和掌握理论力学有所帮助。

理论力学常用公式

理论力学常用公式
的约束力为空间内一个方向未定的力和方向未定的力偶矩矢。
1-5
物体的受力分析方法
1) 取研究对象。将所研究部分的周围约束去掉,并从整体中分离出来; 2) 受力分析。根据外加载荷和约束性质判断并确定作用在物体上有几个力,哪些是主动力,
哪些是约束力,并判断各力的作用线、方向、大小; 3) 画受力图。在分离体上逐一画出作用于其上的全部力(包括主动力和约束力)。
1= 2= 2
2
1
1
4
2-2
点的合成运动
1. 三种运动 1) 绝对运动:动点相对于定参考系的运动; 2) 相对运动:动点相对于动参考系的运动; 3) 牵连运动:动参考系相对于定参考系的运动。 物体的绝对运动可以看成是相对运动和牵连运动合成的结果。绝对运动和相对运动都是 指点的运动,牵连运动是指动系的运动,所以牵连运动是刚体的运动。
2
=;
全加速度: = 2 + 2。
2. 刚体平移 定义:刚体平移时,其上各点的轨迹形状相同,在每一瞬时,各点的速度和加速度相同。 一点的运动可以代表整个刚体的运动。
3. 刚体定轴转动 1) 定义:刚体运动时,如果其上的一条直线保持不动,则称刚体作定轴转动。不动的 直线段称为转动轴或转轴。 2) 运动特征:刚体定轴转动时,其上各点均在垂直于转轴的平面内绕转轴做圆周运动。 3) 定轴转动的运动描述 a) 运动方程: =
b) 角速度: =
2
c) 角加速度: = = 2
4) 定轴转动刚体内各点的速度和加速度 a) 转动半径:任意一点到转轴的距离。
速度大小为: = = =
b) 速度的方向:垂直于转动半径,指向与角速度 的转向一致。
切向加速度的大小: = = =
c) 切向加速度的方向:方向垂直于转动半径,指向与角加速度 的转向一致。

理论力学

理论力学

绪 论理论力学是物理学专业学生必修的一门重要专业基础课,又是后续三大理论物理课程(即:电动力学、热力学与统计物理学、量子力学)的基础。

理论力学虽然讲授经典理论,但其概念、理论及方法不仅是许多后继专业课程的基础,甚至在解决现代科技问题中也能直接发挥作用。

近年来,许多工程专业的研究生常常要求补充理论力学知识以增强解决实际问题能力,因此学习理论力学课程的重要性是显然的。

既然我们将开始学习理论力学这门课程,我们至少应该了解什么是理论力学?一.什么是理论力学?1. 它是经典力学.理论力学是基础力学的后继课程,它从更深更普遍的角度来研究力与机械运动的基本规律。

当然它仍然属于经典力学,这里“经典”的含义本身就意味着该学科是完善和已成定论的,它自成一统,与物理学及其它学科所要探索的主流毫不相干。

正因为如此,原本属于物理学的力学,经过三百多年的发展到达20世纪初就从物理学中分化出来,并与数、理、化、天、地、生一起构成自然科学中的七大基础学科。

由于理论力学它是经典力学,因此它不同与20世纪初发展起来的量子力学,也不同于相对论力学。

它研究的机械运动速度比光速要小得多,它研究的对象是比原子大得多的客观物体。

如果物体的速度很大,可以同光速比拟,或者物体尺度很小如微观粒子,在这种情况下,经典力学的结论就不再成立,失去效用,而必须考虑它的量子效应和相对论效应。

因此,理论力学它有一定的局限性和适用范围,它只适用于c v << h t p t E >>∆⋅⋅)( (h —普朗克常数)的情况,不再适用于高速微观的情况。

经典力学的这一局限性并不奇怪,它完全符合自然科学发展的客观规律……。

从自然科学发展史的角度来看,由于力学是发展得最早的学科之一,这就难免有它的局限性。

因此,在某种意义上来说它确是一门古老而成熟的理论。

尽管理论力学是一门古老而成熟的理论,这并不意味着它是陈旧而无用的理论。

它不管是在今天还是在将来都仍是许多前沿学科不可缺少的基础。

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一、基本要求1、掌握静力学公理及其静力学基本概念2、各种常见约束的约束力3、物体受力图的画法4、二力杆的判断二、物体受力分析(要求解除约束、取分离体,画上所有作用力——主动力和约束力)1、画出下列各图中物体A、AB、ABC的受力图。

未画重力的物体的重量不计,所有接触处均为光滑物体受力分析(要求解除约束、取分离体,画上所有作用力——主动力和约束力)1、画出下列每个标注字符的物体的受力图,各题的整体受力图。

未画重力的物体的重量均不计一、物体受力分析·受力图(要求取分离体,画上所有的主动力和约束反力)画出下列每个标注字符的物体的受力图,各题的整体受力图。

未画重力的物体的重量均不计,平面力系(1) 班级 姓名 学号一、基本要求1.力投影的计算;2.平面汇交力系合力的求法; 3.平面汇交力系的平衡条件和平衡方程;4.解题步骤和要求二、计算题1、五个力作用于一点,如图所示。

图中方格的边长为10mm 。

求此力系的合力。

(以下平衡问题解题步骤要求:①确定研究对象画受力图;②列平衡方程;③解出结果,说明方向)2、物体重P =20(kN ),用绳子挂在支架的滑轮B 上,绳子的另一端接在绞车D 上,如图所示。

A 、B 、C 三处均为铰链连接,当物体处于平衡状态时,试求杆AB 和CB 所受的力。

滑轮B 的大小略去不计。

答:)(64.54kN F AB = (拉) )(64.74kN F CB = (压)3、工件放在V形铁内,如图所示。

若已知压板夹紧力F = 400 N,不计工件自重,求工件对V形铁的压力。

平面力系(2)班级姓名学号一、基本要求1、力矩的定义及其计算方法2、合力矩定理的应用3、力偶的定义及其性质4、平面力偶系平衡的平衡条件二、试分别计算下列各图中力F对点O的矩1、2、图示叠轮,已知大圆半径为R,小圆半径为r,在小轮圆周作用有一切向力F,其作用线与水平线夹角为α,求力F 对叠轮与水平面切点A之矩M A(F)。

答:M A(F)=F(r-Rcosα)三、计算题(解题步骤要求:①取研究对象;②画受力图;③列平衡方程;④求解。

)1、已知梁AB 上作用一力偶,力偶矩为M ,梁长为l ,求在图(a ),(b )两种情况下,支座A 、B 的约束反力。

答: αc o sl M F F B A ==2、在图示结构中,各构件的自重不计。

在构件AB 上作用一矩为M 的力偶,求支座A 和C 的约束力。

3、 图中杆AB 上有一导槽,套在杆CD 的销子E 上,在杆AB 与CD 上各有一力偶作用。

已知m 1=1(kNm ),不计杆重和摩擦。

(1)求平衡时之m 2。

(2)若导槽在杆CD 上,销子E 在杆AB 上,则结果如何? 答:(1)m 2=1(kNm ), (2)m 2=2(kNm )4、图示为曲柄连杆机构。

主动力N 400 F作用在活塞上。

不计构件自重,试问在曲柄上应加多大的力偶矩M 方能使机构在图示位置平衡?平面力系(3)班级 姓名 学号一、基本要求1、掌握力的平移定理。

2、掌握力系简化的方法、主矢及主矩的计算和平面力系的平衡条件和平衡方程。

二、计算题1.图示平面任意力系中2401=F N ,N 802=F ,N 403=F ,N 1104=F ,mm N 2000⋅=M 。

各力作用位置如图所示,图中尺寸的单位为mm 。

求:(1)力系向O 点简化的结果;(2)力系的合力并在图中标出作用位置。

(平衡问题求解步骤:①取研究对象画受力图;②列平衡方程;③解方程得力的大小,说明力的方向)2. 已知梁受载荷图所示,试求支座的约束力。

答: a qa M Fa F NB 25.032-+=,a M Fa qa F Ay 25.22--=3.如图所示,发动机的凸轮转动时,推动杠杆AOB 来控制阀门C 的启闭,设压下阀门需要对它作用400(N )的力,α=30O ,求凸轮对滚子A 的压力P 。

图中尺寸单位为(mm )。

答:P =277(N )4.在图示刚架中,已知q m = 3kN/m ,26=F kN ,M = 10 kNm ,不计刚架自重。

求固定端A 处的约束力。

平面一般力系(4)班级 姓名 学号一、基本要求1、各种平面力系的平衡方程和可以求解的未知数个数。

2、物体系统的概念,静定、静不定问题的判断。

3、求解物体系统平衡问题的方法。

二、计算题(物系平衡解题步骤:每取一次研究对象要画受力图列平衡方程,联立求解) 1、由AC 和CD 构成的组合梁通过铰链C 连接。

支承和受力如图所示。

已知均布载荷强度kN/m 10=q ,力偶矩m kN 40⋅=M ,不计梁重。

求支座A 、B 、D 的约束力和铰链C 处所受的力。

2、图示一滑道连杆机构,在滑道连杆上作用水平力F 。

已知r OA =,滑道倾角为β,机构重量和各处摩擦均不计。

试求当机构平衡时,作用在曲柄OA 上的力偶的矩M 与角α之间的关系。

3、 求图示双跨静定梁支座A 、B 的反力,设q =10(kN/m ),P =20(kN )。

答:)(172),)((63),)((16m kN M kN F kN F A Ay Ax ⋅=↑=→= ))((9↑=kN4、 三角形平板的A 点为铰链支座,销子C 固结在铅垂杆DE 上,并与滑槽光滑接触,各构件重量不计。

已知:F =100(N ),M =20(Nm )。

试求:支座A 、D 的约束反力。

答:))((52←=N F Ax ,))((64↓=N F Ay ,))((2.19←=N F Dx ,))((64↑=N F Dy5、 已知图示结构的受力P =500(N ),q =100(N/m ),各杆自重不计,求:支座A 的反力及撑杆BD 所受的力。

答:))((5.487→=N F Ax ,))((5.518↑=N F Ay ,))((1380压N F BD =平面一般力系(5)班级 姓名 学号一、基本要求1、了解桁架的基本特点2、掌握计算桁架受力的方法及应用。

二、计算题(解题要求:①明确研究对象画受力图,内力设为拉力;②列平衡方程求解)1、平面悬臂桁架所受的载荷如图所示。

求杆1,2和3的内力。

2、桁架受力如图所示,已知kN 101=F ,kN 2032==F F 。

试求桁架4,5,7,10各杆的内力。

F。

3、平面桁架的支座和载荷如图所示。

ABC为等边三角形,E,F为两腰中点,又AD=DB。

求杆CD的内力CD(提示:先判断零杆,再用截面法计算)4、平面桁架的支座和载荷如图所示,求杆1,2和3的内力。

(提示:先截断AD、3、2杆,用截面法分析;再取C节点)平面一般力系(6)班级姓名学号(物系平衡解题步骤:每取一次研究对象要画受力图列平衡方程,联立求解)1、构架由杆AB,AC和DF铰接而成,如图所示。

在DEF杆上作用一矩为M的力偶。

不计各杆的重量,求AB杆上铰链A,D和B所受的力。

(提示:先取整体求B点受力;再取DF求D点竖直反力,最后取AB求其余力)2、如图所示两等长杆AB与BC在点B用铰链连接,又在杆的D、E两点连一弹簧。

弹簧的刚性系数为k,当距离AC等于a时,弹簧内拉力为零。

点C作用一水平力F,设AB=l,BD=b,杆重不计,求系统平衡时距离AC之值。

3、图示结构中,A 处为固定端约束,C 处为光滑接触,D 处为铰链连接。

已知N 40021==F F ,m N 300⋅=M ,mm 400==BC AB ,mm 300==CE CD ,︒=45α,不计各构件自重,求固定端A 处与铰链D 处 的约束力。

4、图示构架中,物体P 重1200N ,由细绳跨过滑轮E 而水平系于墙上,尺寸如图。

不计杆和滑轮的重量,求支承A 和B 处的约束力,以及杆BC 的内力F BC 。

(提示:先取整体,再取AB 研究)5、 托架由AB 、CD 、BD 、EF 四根直杆铰接而成,不计各杆自重,当F =1000(N )时,求杆CD 所受到的力。

尺寸如图所示。

答:))((2250→=N F Cx ,))((3000↓=N F Cy ,))((6000↑=N F EF ,)(3750N F DB =( )6、 三杆组成的构架尺寸如图所示。

A 、C 、D 处均为铰链连接,并在B 端悬挂重物P =5(kN )。

试求杆AE 在A 、D 、E 处所受的力。

各杆自重不计。

答:))((33.4→=kN F Ax ,))((5.2↑=kN F Ay ,)(66.8kN F D =( ),0=Ex F ,))((5↑=kN F Ey ,)(5.7m kN M E ⋅=(空间力系(1)班级姓名学号一、基本要求1、空间力投影以及对轴之矩的计算。

2、空间力系的简化。

二、计算题1、图示力F=1000N,求对于z轴的力矩M z。

2、已知力系中,F1=100(N),F2=300(N),F3=200(N),求力系在各坐标轴上投影的代数和,并求力系对各坐标轴的矩的代数和。

(哈工大3-6)答:F Rx=-345.3(N),F Ry=249.6(N),F Rz=10.56(N)M x(F)=-51.79(N⋅m),M y(F)=-36.64(N⋅m),M z(F)=103.59(N⋅m)。

3、计算图示手柄上的力F对x,y,z轴之矩,已知F=100(N),AB=20(cm),BC=40(cm),CD=15(cm),A,B,C,D处于同一水平面内,α=β=60O。

答:M x(F)=30.31(N⋅m),M y(F)=34.6(N⋅m),M z(F)=-1.25(N⋅m)。

4、水平圆盘的半径为r,外缘C处作用力F。

力F位于铅垂平面内,且与C处60,其他尺寸如图所示。

求力F对x,y,z轴之矩。

圆盘切线夹角为︒空间力系(2)班级姓名学号一、基本要求1、物体在空间力系作用下的平衡条件和平衡方程。

2、能将空间力系的平衡问题转化为平面平衡问题来求解。

二、计算题1、挂物架如图所示,三杆的重量不计,用球铰链连接于O点,平面BOC为水平面,且OB=OC,角度如图。

若在O点挂一重物G,重为1000N,求三杆所受的力。

∠为直角。

2、图示三圆盘A、B和C的半径分别为150mm、100mm和50mm。

三轴OA、OB和OC在同一平面内,AOB在三圆盘上分别作用力偶,各力偶的力作用在轮缘上,它们的大小分别等于10N、20N和F。

如图示系统是自由的,且不计自重,求能使系统平衡的力F的大小和角α。

(提示:将力偶表示为矢量形式)3、图示手摇钻由支点B 、钻头A 和弯曲的手柄组成。

当支点B 处加压力x F 、y F 和z F 以及手柄上加力F 后,即可带动钻头绕轴AB 转动而钻孔,已知F z =50N ,F =150N 。

求:(1)钻头受到的阻力偶的力偶矩M ;(2)材料给钻头的反力F Ax 、F Ay 和F Az ;(3)压力F x 和F y 。

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