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主讲教师:李钝 教授
机电工程学院
一、学习建议
1. 深入、透彻地领会每一个基本概念和
基本理论
2. 认真对待每一个思考题和习题
3. 要理论联系实际,着重培养运用所学
理论解决实际工程问题的能力
4. 充分利用我校编写的《工程力学试题库》
进行自我测试
二、成绩的评定
1.平时成绩（包括作业和课堂提问）
占 15%,出勤占 5%
2.期中考试占 15 %
3.期末考试占 65 %
绪论
• 工程力学：理论力学（平面
静力学）与材料力学
• 主要任务：研究构件的承载
能力设计（强度、刚度和稳
定性）。
《工程力学》包括以下两二部分
静力学
工程力学学
材料力学
工程力学被广泛的应用
于:机械、土建、交通、水
利、航空、军事及生物力
学等各个方面。
艾
菲
尔
铁
塔
正
在
施
工
的
高
层
建
筑
钢
结
构
桥
梁
长江三峡工程
海洋石油钻
井平台
工程机械（铲土车）
汽车
航空母舰
静力学主要内容：
受力分析
静力学
力系简化
平衡条件
1、受力分析：分析物体（包括物体系）
受哪些力，每个力的作用位置和方向，
并画出物体的受力图。
2、力系的等效替换（或简化）： 用一
个简单力系等效代替一个复杂力系，其
目的是建立物体的受力模型。
3、建立各种力系的平衡条件：建立各
种力系的平衡条件，并应用这些条件
解决静力学实际问题 。
第一篇
静力学
第一章 静力学基础与物体受力分析
第二章 平面汇交力系与平面力偶系
第三章 平面任意力系
第四章 空间任意力系
第一章 静力学基础与物体受力分析
概念
受力分析
公理
约束
§1—1 几个基本概念
1、刚体：绝对不变形的物体，或物体
内任意两点间的距离不改变的物体。
2、力：物体间相互的机械作用，作用
效果使物体的机械运动状态发生改变。
1）力的表示：
F
2）力的三要素：大小、方向、作用点。
力是矢量。
3）力的单位：N，KN
§1—1 几个基本概念
外效应—改变物体运动状态的效应
4)力的效应
内效应—引起物体变形的效应
3、力系：作用在物体上的一群力
的总称。等效力系、平衡力系等
力的分类：集中力、分布力
4、平衡：物体相对于惯性参考系
（如地面）静止 或作匀速直线运动。
§1－2 静力学公理
公理1 力的平行四边形法则
矢量表达式：
FR  F1  F2
作图时为了简便，可将力的平行四边形法则转
化为力的三角形法则。
推论:力的多边形法则
此公理表明了最简单力系的简化规律，它
是复杂力系简化的基础。
公理2 二力平衡公理
刚体 二力作用下保持平衡的充要条件是：
这两个力等值、相反、共线。（同物）
矢量式为：
F1   F2
*二力构件：仅受两个力并处
于平衡的构件。
二力构件所受的“二力” 必有等值、反向、
共线、（同物）。
公理3 加减平衡力系公理
在作用于刚体的任何一个力系上，加上或减去一
个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
推论1 力在刚体上的可传性
作用在刚体上的力可沿其作用线滑移至该刚体
上的任一点，而不改变该力对刚体的作用效果。
作用在刚体上的力是滑动矢量，此时，力的
三要素为大小、方向和作用线。
推理 2 三力平衡汇交定理
作用在刚体上三个相互平衡的力，若其中两力
的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内
，且第三个力的作用线也通过上述汇交点。
如何证明？
证明：1、力的可传性；2、平行四边形法则；3、二力平衡公理
平衡时 F3 必与 F12 共线，则三力必汇交于O 点，且共面。
公理4 作用和反作用定律
作用力和反作用力总是同时存在，同
时消失，二者等值、反向、共线、（异
物），作用在相互作用的两个物体上。
在画物体受力图时要注意此定律的应用。
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡（刚化前
提），如将此变形体刚化为刚体，则平衡状态保
持不变。
例：柔性体受拉力平衡，可刚化。
柔性体（受拉力平衡）
刚化为刚体（仍平衡）
反之不一定成立，因对于刚体平衡的充分必要条件，
对于变形体而言是必要条件，但非充分条件。例如：
刚体（受压平衡）
柔性体（受压不能平衡）
思考题
• 1、变形微小的物体就能视为刚体吗？
• 2、二力平衡与作用与反作用定律的区别？