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03 平面汇交力系的合成与平衡方法介绍.pptx

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本课件为《工程力学》课程平面汇交力系的合成与平衡方法介绍部分,依次讲解平面汇交力系的合成与平衡的几、合成的几何法、平衡的几何条件:力多边形自形等内容,配合受力分析图示与典型例题,帮助建立从概念到计算式的解题路径。

平面汇交力系的合成与平衡方法介绍内容提要页,列出平面汇交力系的合成与平衡的几何法、合成的几何法、平衡的几何条件:力多边形自形封闭等本节知识点
一、合成的几何法讲解页,平面汇交力系的合成与平衡的几何法平面汇交力系
平面汇交力系的合成与平衡方法介绍示意图,图中标注荷载、约束反力与几何尺寸,公式与符号以原图为准
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第1页:本节内容提要

  • 1.平面汇交力系的合成与平衡的几何法
  • 2.平面汇交力系的合成与平衡的解析法()内容提要

第2页:一、合成的几何法

平面汇交力系的合成与平衡的几何法平面汇交力系——各力的作用线在同平面内,且汇交于一点的力系称为平面汇交力系。

一、合成的几何法——力多边形法则.(连续应用力三角形法则) 求合力FR

第3页:平面汇交力系的合成与平衡方法介绍

第4页:个力的合力

个力的合力:

第5页:个力的合力(续)

汇交力系可以合成为一个合力,合力的大小和方向由力多边形的封闭边确定,合力的作用线通过汇交点。结论:即:合力矢等于各分力矢的矢量和。

第6页:注意以下几点

关于力多边形法则,注意以下几点:(1)此方法仅适用于平面汇交力系的合成。(2)利用此方法求合力时,若改变各分力的顺序,则力多边形的形状会发生改变,但合力的大小和方向不变。

第7页:1、平衡条件

二、平衡的几何条件汇交力系平衡的必要和充分条件:汇交力系的合力等于零.1、平衡条件

第8页:2、平衡的几何条件:力多边形自形封闭

2、平衡的几何条件:力多边形自形封闭。平衡 封闭力多边形

第9页:平面汇交力系的合成与平衡

平面汇交力系的合成与平衡的解析法Fαβxab(Fx为代数量)Fx一、力在坐标轴上的投影

第10页:合成与平衡的解析法例

平面汇交力系的合成与平衡的解析法例:F1=F2=F3=F4=100N。求各力在x轴上的投影。= =- = 0F4X=-100

第11页:合力投影定理

平面汇交力系的合成与平衡的解析法

二、合力投影定理 合力FR在坐标轴x,y,z上的投影分别为FRx,FRy,FRz

第12页:合力投影定理(续)

=FRxi +Fryj + =Fxii +Fyij + = +FRyj+FRzk =(Fxii +Fyij +Fzik )= (Fxi) i +(Fyi) j +(Fzi) k

第13页:合力投影定理

FRxi +FRyj+FRzk =(Fxii +Fyij +Fzik )= (Fxi) i +(Fyi) j +(Fzi) kFRx= = =Fz合力投影定理:合力在某一轴上的投影等于各分力在同一个轴上投影的代数和。

第14页:出合力的大小和方向

由合力的投影,可求出合力的大小和方向:FR=FRx2+FRy2+ FRz2平面汇交力系,在xoy坐标系,则:FRx= =FyFR=FRx2+ /FRx=α象限:由FRX、FRy的正、负定。

三、合成α表示合力与轴的夹角

第15页:平面汇交力系的合成与平衡方法介绍

第16页:四、平面汇交力系的平衡方程:Fx=

四、平面汇交力系的平衡方程:Fx= 0Fy= 0

第17页:小结:汇交力系

  • 1.汇交力系可以合成为一个合力,合力的大小和方向由力多边形的封闭边确定,合力的作用线通过汇交点。
  • 3.汇交力系平衡的必要和充分条件:汇交力系的合力等于零。
  • 2.平衡的几何条件:力多边形自形封闭。

第18页:小结:力在坐标轴上的投影与平面汇交力系

  • 4.力在坐标轴上的投影
  • 6.平面汇交力系的平衡方程(投影方程):
  • 5.合力投影定理——合力在某一轴上的投影等于各分力在同一个轴上投影的代数和。Fx= 0Fy= 0

第19页:判断题:合力总是比分力大

  • 问题判断
  • 1.合力总是比分力大。
  • 3.已知力F的大小及其与x轴的夹角α,可以确定F在x轴上的投影。
  • 2.将一个已知力分解为两个分力,要得到唯一解,则其可能的条件为两个分力的大小和方向这四个未知量中有两个为已知。

第20页:判断题:合力总是比分力大

  • 问题判断答案
  • 1.合力总是比分力大。(错)
  • 3.已知力F的大小及其与x轴的夹角α,可以确定F在x轴上的投影。(对)
  • 2.将一个已知力分解为两个分力,要得到唯一解,则其可能的条件为两个分力的大小和方向这四个未知量中有两个为已知。(对)
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