基本概念

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1．1．1 刚体和刚体的平衡

刚体 受力后，其形状和大小以及内部各点的相对位置都不变的物体。

刚体的平衡 在不受任何外力作用的条件下，刚体相对于惯性参考系必须保持的运动状态(如静止或等速直线平动)。工程中多数问题可把与地球固结的参考系视为惯性参考系。

1．1．2 力和力系

力 力是物体对物体的机械作用，是引起物体运动状态变化和形状改变的原因。

力系 力系是作用于同一物体上的诸力之总称。

1．1．3 力和力系的性质

力的三要素和力矢力对物体的作用效果决定于力的大小、方向和它的作用点三个要素。其中大小和方向可用一个矢量来表示，称为力矢。力的作用点连同其力矢可用带箭头的线段表示，线段的起点或终点表示力的作用点，线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向。

作用力和反作用力 物体与物体的作用力总是成对出现的，有作用力则必有反作用力，二者等值、反向、共线，且分别作用于两个物体上，

等效力系 对刚体的作用效果相同的两个力系称为等效力系。

力系的简化与合力 用一简单的力系等效代换一复杂的力系称为力系的简化。如果能用一个力等效某一力系，则该力称为力系的合力。

两共点力的合成(平行四边形法则) 作用点相同的两力总可以合成为一合力，合力的矢量等于两力的矢量和，合力的作用点与两力的作用点相同。

二力平衡条件 力系作用于刚体上，如果刚体仍能保持其未受力时的平衡状态，则该力系称为平衡力系。平衡力系的合力为零。二力组成平衡力系的充分必要条件是：两力的大小相等，方向相反，作用线重合。

加减平衡力系原理 在任意力系中增加或减少一个平衡力系都不改变原力系对刚体的作用效果。

力的可传性作用于刚体上的力可沿其作用线改变其作用点，而不改变力对刚体的作用效果。

1．1．4 力系的特征量

力系的主矢 视力系各力矢为自由矢量，并求和所得到的合矢量称为力系的主矢，即

=Σ (1．2－1)

力矩 可分为力对轴之矩和力对点之矩：

❶ 力对轴之矩。力()对轴(z)之矩是一个代数量，它的大小等于力在垂直于轴的平面上的投影()的大小与其到轴和平面的交点(O)之距离(γ)的乘积，其符号按图1．2－1所示转向决定。力为z轴之矩一般记为：

如以矩心O为原点建立直角坐标系，则有

力偶的要素❶ 和❸ 可用一自由矢量