三力平衡汇交定理 机械基础知识（四）——静力学基本概念和理论

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一、静态分析的基本概念

1.力:力是物体之间的机械相互作用。

外力作用:改变物体的运动状态。

力的内向:改变物体的形状。

2.力的三要素:力的大小、方向、作用点。

3.刚体:刚体是受力不变形的物体(机械模型)。

4.平衡:物体在力系统的作用下，匀速直线运动或相对于地球静止时，被认为处于平衡状态。

5.平衡力系统:力系统的合力等于零。

6.平衡条件:物体平衡时要满足的条件。

7.约束:首先给出的一切都是为了限制物体在某个方向的运动。

8.合力:合力指的是与作用在物体上的力系相等的力。

9.平面相交力系:力的作用线在同一平面上，在一点相交。

10.平面平行力系统:力系统的作用线在同一平面上，各力的作用线相互平行。

11.平面力偶系统:由力偶组成的平面力偶系统。

12.平面任意力系:如果力系的作用线都在同一平面上，则既不是完全平行，也不是在一点相交。

13.力矩:力的力矩，是对力引起的物体旋转效应的度量，是一个生成量。

14.力偶:指作用在大小相等、方向相反、相互平行的物体上的两个力组成的力系。

二、静力学的基本理论

1.双力平衡条件

意思是两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，简称“等、反、共线”。

2.加减平衡力系统公理

在任何作用于刚体的力系中，加减任何平衡力系都不会改变原力系对刚体的作用。

推论1:力的传递性原理

作用在刚体上的东西可以沿着它的作用线运动，而不改变力对刚体的作用。

3.作用力和反作用力公理

两个物体之间的力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿同一直线，但分别作用在两个物体上。

4.平行四边形力定律

作用在物体上同一点(交点)的两个力可以合成一个合力，合力也作用在交点上。合力的大小和方向由这两个力形成的平行四边形的对角线表示为森林边缘。

推论二:三力平衡相交定理

当一个刚体在同一个平面上被三个不平行的力平衡时，这三个力的作用线必须相交于一点。

5.合力投影定理

合力在直角坐标轴上的投影等于同一轴上各分部投影的代数和。

6.合成力矩定理

平面力系的合力对其作用平面内任意一点的力矩等于各力对同一点的力矩的代数和。

7.合成偶矩定理

合成力偶矩等于每个力偶矩的代数和。

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