力的概念及性质
力的概念及性质
物体在受力后产生的效应可以分为 以下两种。
(1)外效应,也称为运动效应, 可以使物体的运动状态发生改变。
(2)内效应,也称为变形效应, 可以使物体的形状发生改变。
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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。
(1)力的大小表示物体相互间机械作用的强 弱程度。
(2)力的方向表示物体间的相互机械作用具 有方向性,它包括力作用线在空间的方位和力沿 其作用线的指向。
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(3)力的作用点是指力在物体上的作用位置。实 际上,两个物体之间相互作用时,其接触的部位总是占 有一定的面积,力总是按照各种不同的方式分布于物体 接触面的各点上。当接触面面积很小时,则可以将微小 面积抽象为一个点,这个点称为力的作用点,该作用力 称为集中力;反之,如果接触面积较大而不能忽略时, 则力在整个接触面上分布作用,此时的作用力称为分布 力。分布力的大小用单位面积上力的大小来度量,称为 荷载集度,用q(N/mm2)来表示。
图1-1工程力学Fra bibliotek工程力学
力的概念及性质
1.1 力的概念
力的概念产生于人类从事的生产劳动 当中。当人们用手握、拉、掷及举起物体时, 由于肌肉紧张而感受到力的作用,这种作用 广泛存在于人与物及物与物之间。例如,奔 腾的水流能推动水轮机旋转,锤子的敲打会 使烧红的铁块变形等。
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1. 力的定义
力是物体相互间的一种机械作用,它能使 物体的运动状态或形状发生改变。物体相互间 的机械作用形式多种多样,可归纳为两类:一 类是物体相互间的直接接触作用,如弹力、摩 擦力等;另一类是通过场的相互作用,如万有 引力。力不能脱离物体而单独存在,有力必定 存在两个物体,即施力体和受力体。
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3. 力的单位
在国际单位制中,力以牛顿 (N)或千牛顿(kN)为单位。
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1.2 力的性质
力的三要素表明力是矢量, 记作F(见图1-1),用一条带 有箭头的线段(AB)来表示: 线段(AB)的长度是按一定的 比例尺表示力的大小;线段的 方位和箭头的指向表示力的方 向;线段的起点A或终点B表示 力的作用点。线段所在的直线 称为力的作用线。