**篇 建筑力学
**章 静力平衡
**节 静力平衡
静力平衡是研究物体在力系作用下处于平衡状态的规律的。本章主要研究两个问题:一是力系的简化与合成。力系的简化与合成就是用一个简单力系代替复杂力系的过程,对力系进行简化有利于揭示力系对刚体的作用效应,同时有利于导出力系的平衡条件。二是力系的平衡条件及应用。研究并应用力系的平衡条件可以解决工程上的技术问题。
**节 静力学基本概念
一、力
1.力的概念
力是人们在生活和生产实践中逐渐形成的抽象概念。力是物体之间相互的机械作用,这种作用会使物体的机械运动状态发生改变(外效应),也会使物体发生变形(内效应)。
物体相互间的机械作用形式多种多样,可以归纳为两类。一类是两物体相互接触时,它们之间相互产生的拉力或压力;另一类是地球与物体之间相互产生的吸引力,对物体来说,这吸引力就是重力。
力不能脱离物体而单独存在,有力必定存在两个物体——施力体和受力体。
2.力的三要素
力对物体的作用效应取决于三个要素:力的大小、方向、作用点。力的大小反映物体相互问机械作用的强弱程度,它可以通过力的外效应和内效应的大小来量度。在国际单位制中,度量力的大小是以牛顿(N)或千牛顿(kN)为单位。
力的方向表示物体问的相互机械作用具有方向性,它包括力所顺沿的直线,(称为力的作用线)在空间的方位和力沿其作用线的指向。例如重力的方向是“铅垂向下”,“铅垂”是力的方位,“向下”是力的指向。
力的作用点表示物体间相互机械作用位置的抽象化。实际上物体相互作用的位置并不是一个点,而是物体的一部分面积或体积。如果这个面积或体积相对于物体很小或由于其他原因使力的作用面积或体积可以不计,则可将它抽象为一个点,此点称为力的作用点。
力的三要素中的任何一个如有改变,则力对物体的作用效应也将改变。
3.力的表示
力的三要素表明力是矢量,其计算符合矢量代数运算法则。
力通常用一条沿力的作用线的有向线段来表示。有向线段的起点或终点表示力的作用点;线段的长度按一定的比例表示力的大小;线段与某定直线的夹角表示力的方位;箭头表示力的指向,故力是定位矢量。
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