**篇 静力学
1 静力学基础•物体的受力分析
1.1.1 力的概念
力是物体之间的相互机械作用,其作用效果是使物体的运动状态和形状发生改变。物体受力作用后产生的效应表现在两个方面:①物体运动状态发生变化;②物体产生变形。前者称为运动效应或处效应,后者称为变形效应或内效应。而在理论力学中将物体抽象为刚体,这就意味着刚体静力学只研究物体受力时的外效应;内效应将在后续课程材料力学中着重研究。
实践表明,力对物体的作用效果由三个要素——力的大小、方向、作用点来确定,称为力的三要素。从数学角度看,具有大小和方向的量被称为矢量,而且力的相加服从矢量加法规则(矢量合成的平行四边形法则),因此力是定位矢量。所以,可以用一个定位的有向线段来表示力,如图所示。其中线段的长度按一定的比例尺(或定性表示即可)表示力的大小,线段的方位(与水平线的夹角θ)和箭头的指向表示力的方向,线段的起点(或终点)表示力的作用点。线段所在的直线称为力的作用线。在手写体中,通带用白斜体大写字母上加箭头作为力的矢量符号,如F。在本书(印刷体)中用黑斜体字母(如F)来标记力矢量,而用对应的普通斜体字母(如F)来表示力矢量的模。在国际单位制中,力的单位是牛顿4N)或千牛顿(kN)。
按力的作用范围来区分,力可以分为集中力与分布力两大类。
(一)分布力
分布力是指作用在物体整个或一部分长度(或面积、体积)上的力。例如自重,风、雪、水、气等的压力,都是分布力。沿长度分布的力其大小通常用符号q表示。
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