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1、第二章 汇交力系,2-1 平面汇交力系合成与平衡 的几何法(图解法),一. 两个汇交力的合成,力的平行四边形法则,力的三角形法则,二.多个汇交力的合成,力多边形,平衡条件,力多边形自行封闭,三.平面汇交力系平衡的几何条件,例2-1,已知:,求:,1.水平拉力F=5kN时,碾子对地面及障碍物的压力?,2.欲将碾子拉过障碍物,水平拉力F至少多大?,3.力F沿什么方向拉动碾子最省力,及此时力F多大?,P=20kN,R=0.6m, h=0.08m:,解: 1.取碾子,画受力图。,用几何法,按比例画封闭力四边形,或由图中,解得,2.碾子拉过障碍物,,用几何法,应有,解得,解得,3.,已知:AC=CB,P
2、=10kN,各杆自重不计;,求:CD杆及铰链A的受力。,解:CD为二力杆,取AB杆,画受力图。,用几何法,画封闭力三角形。,按比例量得,例2-2,一.力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解,2-2 平面汇交力系合成与平衡的 解析法(坐标法),1、力在坐标轴上的投影,2、力沿轴的分解,3、两者关系,在直角坐标系中,由合矢量投影定理,得合力投影定理,则,合力的大小为:,因为,二.平面汇交力系合成的解析法,三.平面汇交力系的平衡方程,平衡条件,平衡方程,作用点为力的汇交点。,方向为:,求:此力系的合力。,解:用解析法,例2-3,已知:图示平面共点力系;,已知:,求:系统平衡时,杆AB、BC受力。,例2-4
3、,系统如图,不计杆、轮自重,忽略滑轮大小, P=20kN;,解:AB、BC杆为二力杆, 取滑轮B(或点B),画受力图。,用解析法,建图示坐标系,解得:,解得:,解得:,解得:,例2-5,求:平衡时,压块C对工件与地面的压力,AB杆受力。,已知:,F=3kN, l=1500mm, h=200mm.忽略自重;,解:AB、BC杆为二力杆。 取销钉B。,用解析法,得,解得,选压块C,解得,解得,23 空间汇交力系,平面汇交力系合成的力多边形法则对空间汇交力系是否适用?,对空间多个汇交力是否好用?,一、几何法,适用,No!,直接投影法,1、力在直角坐标轴上的投影,二、解析法,间接(二次)投影法,2、空间汇交力系的合力与平衡条件,合矢量(力)投影定理,空间汇交力系的合力,空间汇交力系平衡的充分必要条件是:,称为空间汇交力系的平衡方程。,(4-2),该力系的合力等于零,即 由式(41),方向余弦,例4-1,求:力 在三个坐标轴上的投影。,空间汇交力系例题,例4-2,已知:,物重P=10kN,CE=EB=DE;,,,求:杆受力及绳拉力,解:画受力图如图,列平衡方程,结果:,