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靜力學

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-19

靜力學的基本物理量有三個:力、力偶、力矩。

力的概念是靜力學的基本概念之一。經(jīng)驗證明,力對已知物體的作用效果決定于:力的大小(即力的強度);力的方向;力的作用點。通常稱它們?yōu)榱Φ娜。力的三要素可以用一個有向的線段即矢量表示。

凡大小相等方向相反且作用線不在一直線上的兩個力稱為力偶,它是一個自由矢量,其大小為力乘以二力作用線間的距離,即力臂,方向由右手螺旋定則確定并垂直于二力所構成的平面。

力作用于物體的效應分為外效應和內(nèi)效應。外效應是指力使整個物體對外界參照系的運動變化;內(nèi)效應是指力使物體內(nèi)各部分相互之間的變化。對剛體則不必考慮內(nèi)效應。靜力學只研究最簡單的運動狀態(tài)即平衡。如果兩個力系分別作用于剛體時所產(chǎn)生的外效應相同,則稱這兩個力系是等效力系。若一力同另一力系等效,則這個力稱為這一力系的合力。

靜力學的全部內(nèi)容是以幾條公理為基礎推理出來的。這些公理是人類在長期的生產(chǎn)實踐中積累起來的關于力的知識的總結,它反映了作用在剛體上的力的最簡單最基本的屬性,這些公理的正確性是可以通過實驗來驗證的,但不能用更基本的原理來證明。

靜力學的研究方法有兩種:一種是幾何的方法,稱為幾何靜力學或稱初等靜力學;另一種是分析方法,稱為分析靜力學。

幾何靜力學可以用解析法,即通過平衡條件式用代數(shù)的方法求解未知約束反作用力;也可以用圖解法,即以力的多邊形原理和伐里農(nóng)——潘索提出的索多邊形原理為基礎,用幾何作圖的方法來研究靜力學問題。分析靜力學是拉格朗日提出來的,它以虛位移原理為基礎,以分析的方法為主要研究手段。他建立了任意力學系統(tǒng)平衡的一般準則,因此,分析靜力學的方法是一種更為普遍的方法。

靜力學在工程技術中有著廣泛的應用。例如對房屋、橋梁的受力分析,有效載荷的分析計算等。

 

 

 
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