中职物理人教版通用类1 运动的描述教学设计及反思

静力学公理及常见约束

曾凡林

哈尔滨工业大学理论力学教研组

本讲主要内容

1、静力学引言

2、静力学5个公理

3、约束和约束反力

4、工程中常见约束及约束力方向的确定

1、静力学引言

西班牙的“欧洲之门”。两座高115米的双子大厦，各向对方倾斜15

度，楼顶相对楼底错开距离达30米，其倾斜度远胜意大利比萨斜塔，  好似一座不封顶的拱门，气势宏伟，十分壮观。

中央电视台总部大 楼，主楼高234米，两座塔楼向内倾斜6度， 在163米以上由“L”形悬臂结构连为一体，造型新奇独特，曾获全球最佳高层建筑奖 。其主体结构是由许多个不规则的菱形网状金属框架构成。这些菱形框架看似大小不一，没有规律， 其实体现了所在位置的受力情况。

在设计和建造这些建筑时，必须准确计算各处的受力情况，需要运用  静力学的理论。

湖南湘西矮寨悬索桥，主跨1176米，桥面到峡谷底高差达355米 ，

桥面两端直通隧道。

湖北恩施四渡河特大桥，桥面距谷底

560米高，被誉为世界第一高桥。

在设计这些桥梁时需要准确计算各个部件的载荷及受力情况，也需要运用静力学的理论。

2012年8月24日，哈尔滨阳明滩大桥引桥坍塌事故。事故原因：两辆满载土石方的加长货车近距离地行驶在桥面同一车道上，再加上桥墩支承面过   窄，货车重力对桥墩支撑点产生了巨大的力矩，使得桥面发生“翻转”，生

生将桥面“剪断”。

静力学公理及常见约束 

2013年当地时间4月29日，美国一架由阿富汗巴格拉姆飞往阿联酋迪拜的波音747-400货机，自巴格拉姆空军基地起飞后不久即坠毁。当时机上共有7名   机组人员及5辆军用车辆。全部7名机组人员均在此次事故中不幸遇难。

事故原因：据分析是货机上的五辆军车未被固定牢固，起飞过程中滑向了   机舱尾部引起了货机重心的后移，从而使得起飞角度过大，失掉了升力。

静力学公理及常见约束 

•      学习静力学的目的

 1、静力学引言 

1、直接解决工程实际问题；

2、为后续课程打基础。例如材料力学、结构力学、弹性力学、

建筑力学、机械设计等。

终极目的是解决工程应用中的实际问题！

•      静力学（理论力学）中的几个基本概念

刚体：在力的作用下，其内部任意两点间的距离始终保持不变的物体.

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．

力有三要素：大小、方向、作用点

力是矢量,

本课程中用 F

或 F 表示.

力系: 由很多个力在一起组成的系统，或者说一群力。

平衡： 物体（系）相对惯性参考系（如地面）静止或作匀速直线运动．

•      静力学的任务

对物体进行受力分析、对力系进行等效替换（或简化）、建立各种力系的

平衡条件，并求解未知力。

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