掃一掃
關(guān)注中圖網(wǎng)
官方微博
本類五星書更多>
-
>
公路車寶典(ZINN的公路車維修與保養(yǎng)秘籍)
-
>
晶體管電路設(shè)計(jì)(下)
-
>
基于個(gè)性化設(shè)計(jì)策略的智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
-
>
花樣百出:貴州少數(shù)民族圖案填色
-
>
山東教育出版社有限公司技術(shù)轉(zhuǎn)移與技術(shù)創(chuàng)新歷史叢書中國(guó)高等技術(shù)教育的蘇化(1949—1961)以北京地區(qū)為中心
-
>
鐵路機(jī)車概要.交流傳動(dòng)內(nèi)燃.電力機(jī)車
-
>
利維坦的道德困境:早期現(xiàn)代政治哲學(xué)的問(wèn)題與脈絡(luò)
中圖價(jià):¥55.0
加入購(gòu)物車
工程力學(xué)I——理論力學(xué) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030726599
- 條形碼：9787030726599 ; 978-7-03-072659-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>
工程力學(xué)I——理論力學(xué) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書為普通高等教育"十二五"省級(jí)規(guī)劃教材，根據(jù)教育部高等學(xué)校力學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)頒布的"理論力學(xué)課程基本要求（B類）"編寫而成，涵蓋靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三篇的基本內(nèi)容和兩個(gè)動(dòng)力學(xué)專題，共13章內(nèi)容。本書注重學(xué)用相結(jié)合，深入淺出，通過(guò)大量例題闡述分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路及方法。每章附有多種形式的思考題和習(xí)題，習(xí)題附有參考答案。本書是融合數(shù)字化資源的新形態(tài)教材，利用現(xiàn)代教育技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，通過(guò)二維碼鏈接數(shù)字化資源，幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。本書適合高校工科專業(yè)多學(xué)時(shí)工程力學(xué)課程（如128學(xué)時(shí)）中理論力學(xué)部分的教學(xué)或中學(xué)時(shí)理論力學(xué)（如64學(xué)時(shí)）課程的使用。本書也可供開放大學(xué)學(xué)生、專科、自學(xué)者及工程技術(shù)人員參考。
工程力學(xué)I——理論力學(xué) 目錄
目錄
緒論 1
**篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 3
1.1 靜力學(xué)基本概念及靜力學(xué)公理 3
1.1.1 力和剛體的概念 3
1.1.2 靜力學(xué)公理 4
1.2 力在坐標(biāo)軸上的投影 7
1.2.1 力在軸上的投影 7
1.2.2 力在直角坐標(biāo)軸上的投影 7
1.3 力矩 10
1.3.1 力對(duì)點(diǎn)之矩 10
1.3.2 合力矩定理 11
1.3.3 力對(duì)軸之矩 12
1.3.4 力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)通過(guò)該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)系 13
1.4 力偶和力偶矩 14
1.4.1 力偶的表示 14
1.4.2 力偶的等效定理及力偶的性質(zhì) 15
1.5 物體的受力分析及受力圖 16
1.5.1 自由體與非自由體、約束與約束反力 16
1.5.2 工程中常見約束的分類及其約束反力 16
1.5.3 物體的受力分析方法及步驟 20
思考題 23
習(xí)題 25
第2章 力系的簡(jiǎn)化 28
2.1 匯交力系的合成 28
2.1.1 匯交力系合成的幾何法 28
2.1.2 匯交力系合成的解析法 29
2.2 力偶系的合成 30
2.3 任意力系的簡(jiǎn)化 30
2.3.1 力的平移定理 31
2.3.2 力系向任意一點(diǎn)簡(jiǎn)化、主矢和主矩 32
2.4 力系簡(jiǎn)化結(jié)果討論 33
2.4.1 主矢不為零而主矩為零的情形 33
2.4.2 主矢為零而主矩不為零的情形 33
2.4.3 主矢和主矩均不為零的情形 34
2.4.4 主矢與主矩均為零的情形 35
2.5 平行力系的中心和重心 38
2.5.1 平行力系的中心 39
2.5.2 物體的重心及其確定方法 39
思考題 42
習(xí)題 43
第3章 力系的平衡方程及其應(yīng)用 45
3.1 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 45
3.1.1 力系的平衡條件和平衡方程 45
3.1.2 平衡方程的幾種特殊形式 46
3.2 平面力系平衡方程的應(yīng)用 48
3.2.1 單個(gè)物體的平衡問(wèn)題 49
3.2.2 物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題 54
3.2.3 平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算 61
3.3 空間力系平衡方程的應(yīng)用 66
3.4 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 69
3.4.1 滑動(dòng)摩擦 70
3.4.2 摩擦角與自鎖現(xiàn)象 71
3.4.3 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題示例 73
3.4.4 滾動(dòng)摩阻概念 76
3.5 工程應(yīng)用示例 78
思考題 81
習(xí)題 83
第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
第4章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 91
4.1 確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的幾種方法 92
4.1.1 矢徑法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 92
4.1.2 直角坐標(biāo)法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 93
4.1.3 自然法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 95
4.2 剛體的平動(dòng)與定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 100
4.2.1 剛體的平動(dòng) 100
4.2.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 101
4.2.3 定軸輪系的傳動(dòng)比 105
4.2.4 以矢量表示角速度與角加速度、以矢積表示速度和加速度 106
思考題 108
習(xí)題 109
第5章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 113
5.1 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的概念 113
5.1.1 運(yùn)動(dòng)分解與合成的概念 113
5.1.2 點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方程和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程之間的關(guān)系 114
5.2 點(diǎn)的速度合成定理 115
5.2.1 點(diǎn)的速度合成定理推導(dǎo) 115
5.2.2 點(diǎn)的速度合成定理應(yīng)用 116
5.3 點(diǎn)的加速度合成定理 119
5.3.1 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理 119
5.3.2 牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理 121
思考題 126
習(xí)題 127
第6章 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 133
6.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的概念 133
6.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)方程和運(yùn)動(dòng)的分解 134
6.2.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的方程 134
6.2.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解 134
6.3 平面圖形上各點(diǎn)的速度 135
6.3.1 求平面圖形上各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法 135
6.3.2 求平面圖形上各點(diǎn)速度的投影法 138
6.3.3 求平面圖形上各點(diǎn)速度的瞬心法 140
6.4 平面圖形上各點(diǎn)的加速度 144
6.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合問(wèn)題示例 146
思考題 152
習(xí)題 153
第三篇 動(dòng)力學(xué)
第7章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程 157
7.1 動(dòng)力學(xué)基本定律 157
7.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程論證 158
7.3 動(dòng)力學(xué)中的兩類基本問(wèn)題 159
思考題 163
習(xí)題 164
第8章 動(dòng)量定理 167
8.1 動(dòng)量和沖量 167
8.1.1 質(zhì)量中心 167
8.1.2 質(zhì)點(diǎn)及質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量 168
8.1.3 力的沖量 170
8.2 動(dòng)量定理論證及應(yīng)用 170
8.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理 170
8.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 171
8.2.3 動(dòng)量守恒定律 172
8.2.4 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 175
思考題 179
習(xí)題 181
第9章 動(dòng)量矩定理 185
9.1 動(dòng)量矩 185
9.1.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩 185
9.1.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩 186
9.2 動(dòng)量矩定理及守恒 187
9.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理 187
9.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理 188
9.2.3 動(dòng)量矩守恒定律 189
9.3 剛體對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 191
9.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定方法 191
9.3.2 回轉(zhuǎn)半徑 192
9.3.3 平行軸定理 194
9.4 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程 197
9.5 剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 200
9.5.1 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理 200
9.5.2 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程 201
思考題 204
習(xí)題 206
第10章 動(dòng)能定理 211
10.1 力的功和功率 211
10.1.1 力的功 211
10.1.2 幾種常見力的功 212
10.1.3 功率 215
10.2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 216
10.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 216
10.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 216
10.3 動(dòng)能定理論證及應(yīng)用 218
10.3.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 218
10.3.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理 220
10.3.3 功率方程和機(jī)械效率 223
10.4 勢(shì)力場(chǎng)、勢(shì)能和機(jī)械能守恒定律 225
10.4.1 力場(chǎng)、勢(shì)力場(chǎng)和勢(shì)能 225
10.4.2 機(jī)械能守恒定律 227
10.5 動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用 228
思考題 234
習(xí)題 236
第11章 達(dá)朗貝爾原理 241
11.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系達(dá)朗貝爾原理 241
11.1.1 慣性力的概念 241
11.1.2 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理 242
11.1.3 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理 243
11.2 慣性力系的簡(jiǎn)化及達(dá)朗貝爾原理的應(yīng)用 245
11.2.1 剛體做平移時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 245
11.2.2 剛體做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 246
11.2.3 剛體做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 247
11.3 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束反力及動(dòng)平衡概念 251
思考題 253
習(xí)題 254
第12章 虛位移原理 258
12.1 約束的概念及分類 258
12.1.1 幾何約束和運(yùn)動(dòng)約束 258
12.1.2 定常約束與非定常約束 259
12.1.3 完整約束與非完整約束 259
12.1.4 雙側(cè)約束與單側(cè)約束 260
12.2 虛位移、虛功和理想約束的概念 260
12.2.1 虛位移 260
12.2.2 虛功 261
12.2.3 理想約束 262
12.3 虛位移原理的論證及應(yīng)用 262
思考題 269
習(xí)題 270
第13章 碰撞 274
13.1 碰撞的基本概念及其動(dòng)力學(xué)基本定理 274
13.1.1 碰撞現(xiàn)象和碰撞力概念 274
13.1.2 碰撞分類 274
13.1.3 碰撞時(shí)的動(dòng)力學(xué)基本定理 275
13.2 恢復(fù)系數(shù) 276
13.3 碰撞問(wèn)題分析 277
13.4 碰撞沖量對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的作用 280
13.4.1 碰撞沖量對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體角速度的影響 280
13.4.2 碰撞引起的軸承反碰撞沖量及撞擊中心 280
思考題 283
習(xí)題 284
習(xí)題參考答案 287
參考文獻(xiàn) 294
緒論 1
**篇 靜力學(xué)
第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 3
1.1 靜力學(xué)基本概念及靜力學(xué)公理 3
1.1.1 力和剛體的概念 3
1.1.2 靜力學(xué)公理 4
1.2 力在坐標(biāo)軸上的投影 7
1.2.1 力在軸上的投影 7
1.2.2 力在直角坐標(biāo)軸上的投影 7
1.3 力矩 10
1.3.1 力對(duì)點(diǎn)之矩 10
1.3.2 合力矩定理 11
1.3.3 力對(duì)軸之矩 12
1.3.4 力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)通過(guò)該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)系 13
1.4 力偶和力偶矩 14
1.4.1 力偶的表示 14
1.4.2 力偶的等效定理及力偶的性質(zhì) 15
1.5 物體的受力分析及受力圖 16
1.5.1 自由體與非自由體、約束與約束反力 16
1.5.2 工程中常見約束的分類及其約束反力 16
1.5.3 物體的受力分析方法及步驟 20
思考題 23
習(xí)題 25
第2章 力系的簡(jiǎn)化 28
2.1 匯交力系的合成 28
2.1.1 匯交力系合成的幾何法 28
2.1.2 匯交力系合成的解析法 29
2.2 力偶系的合成 30
2.3 任意力系的簡(jiǎn)化 30
2.3.1 力的平移定理 31
2.3.2 力系向任意一點(diǎn)簡(jiǎn)化、主矢和主矩 32
2.4 力系簡(jiǎn)化結(jié)果討論 33
2.4.1 主矢不為零而主矩為零的情形 33
2.4.2 主矢為零而主矩不為零的情形 33
2.4.3 主矢和主矩均不為零的情形 34
2.4.4 主矢與主矩均為零的情形 35
2.5 平行力系的中心和重心 38
2.5.1 平行力系的中心 39
2.5.2 物體的重心及其確定方法 39
思考題 42
習(xí)題 43
第3章 力系的平衡方程及其應(yīng)用 45
3.1 空間任意力系的平衡條件和平衡方程 45
3.1.1 力系的平衡條件和平衡方程 45
3.1.2 平衡方程的幾種特殊形式 46
3.2 平面力系平衡方程的應(yīng)用 48
3.2.1 單個(gè)物體的平衡問(wèn)題 49
3.2.2 物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題 54
3.2.3 平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算 61
3.3 空間力系平衡方程的應(yīng)用 66
3.4 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題 69
3.4.1 滑動(dòng)摩擦 70
3.4.2 摩擦角與自鎖現(xiàn)象 71
3.4.3 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題示例 73
3.4.4 滾動(dòng)摩阻概念 76
3.5 工程應(yīng)用示例 78
思考題 81
習(xí)題 83
第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)
第4章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 91
4.1 確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的幾種方法 92
4.1.1 矢徑法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 92
4.1.2 直角坐標(biāo)法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 93
4.1.3 自然法確定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)、速度和加速度 95
4.2 剛體的平動(dòng)與定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 100
4.2.1 剛體的平動(dòng) 100
4.2.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 101
4.2.3 定軸輪系的傳動(dòng)比 105
4.2.4 以矢量表示角速度與角加速度、以矢積表示速度和加速度 106
思考題 108
習(xí)題 109
第5章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 113
5.1 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)的概念 113
5.1.1 運(yùn)動(dòng)分解與合成的概念 113
5.1.2 點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方程和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程之間的關(guān)系 114
5.2 點(diǎn)的速度合成定理 115
5.2.1 點(diǎn)的速度合成定理推導(dǎo) 115
5.2.2 點(diǎn)的速度合成定理應(yīng)用 116
5.3 點(diǎn)的加速度合成定理 119
5.3.1 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理 119
5.3.2 牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理 121
思考題 126
習(xí)題 127
第6章 剛體的平面運(yùn)動(dòng) 133
6.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的概念 133
6.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)方程和運(yùn)動(dòng)的分解 134
6.2.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的方程 134
6.2.2 剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解 134
6.3 平面圖形上各點(diǎn)的速度 135
6.3.1 求平面圖形上各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法 135
6.3.2 求平面圖形上各點(diǎn)速度的投影法 138
6.3.3 求平面圖形上各點(diǎn)速度的瞬心法 140
6.4 平面圖形上各點(diǎn)的加速度 144
6.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合問(wèn)題示例 146
思考題 152
習(xí)題 153
第三篇 動(dòng)力學(xué)
第7章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程 157
7.1 動(dòng)力學(xué)基本定律 157
7.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程論證 158
7.3 動(dòng)力學(xué)中的兩類基本問(wèn)題 159
思考題 163
習(xí)題 164
第8章 動(dòng)量定理 167
8.1 動(dòng)量和沖量 167
8.1.1 質(zhì)量中心 167
8.1.2 質(zhì)點(diǎn)及質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量 168
8.1.3 力的沖量 170
8.2 動(dòng)量定理論證及應(yīng)用 170
8.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理 170
8.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 171
8.2.3 動(dòng)量守恒定律 172
8.2.4 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 175
思考題 179
習(xí)題 181
第9章 動(dòng)量矩定理 185
9.1 動(dòng)量矩 185
9.1.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩 185
9.1.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩 186
9.2 動(dòng)量矩定理及守恒 187
9.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理 187
9.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理 188
9.2.3 動(dòng)量矩守恒定律 189
9.3 剛體對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 191
9.3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定方法 191
9.3.2 回轉(zhuǎn)半徑 192
9.3.3 平行軸定理 194
9.4 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程 197
9.5 剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程 200
9.5.1 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理 200
9.5.2 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程 201
思考題 204
習(xí)題 206
第10章 動(dòng)能定理 211
10.1 力的功和功率 211
10.1.1 力的功 211
10.1.2 幾種常見力的功 212
10.1.3 功率 215
10.2 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 216
10.2.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 216
10.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 216
10.3 動(dòng)能定理論證及應(yīng)用 218
10.3.1 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 218
10.3.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理 220
10.3.3 功率方程和機(jī)械效率 223
10.4 勢(shì)力場(chǎng)、勢(shì)能和機(jī)械能守恒定律 225
10.4.1 力場(chǎng)、勢(shì)力場(chǎng)和勢(shì)能 225
10.4.2 機(jī)械能守恒定律 227
10.5 動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用 228
思考題 234
習(xí)題 236
第11章 達(dá)朗貝爾原理 241
11.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系達(dá)朗貝爾原理 241
11.1.1 慣性力的概念 241
11.1.2 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理 242
11.1.3 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理 243
11.2 慣性力系的簡(jiǎn)化及達(dá)朗貝爾原理的應(yīng)用 245
11.2.1 剛體做平移時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 245
11.2.2 剛體做定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 246
11.2.3 剛體做平面運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化 247
11.3 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束反力及動(dòng)平衡概念 251
思考題 253
習(xí)題 254
第12章 虛位移原理 258
12.1 約束的概念及分類 258
12.1.1 幾何約束和運(yùn)動(dòng)約束 258
12.1.2 定常約束與非定常約束 259
12.1.3 完整約束與非完整約束 259
12.1.4 雙側(cè)約束與單側(cè)約束 260
12.2 虛位移、虛功和理想約束的概念 260
12.2.1 虛位移 260
12.2.2 虛功 261
12.2.3 理想約束 262
12.3 虛位移原理的論證及應(yīng)用 262
思考題 269
習(xí)題 270
第13章 碰撞 274
13.1 碰撞的基本概念及其動(dòng)力學(xué)基本定理 274
13.1.1 碰撞現(xiàn)象和碰撞力概念 274
13.1.2 碰撞分類 274
13.1.3 碰撞時(shí)的動(dòng)力學(xué)基本定理 275
13.2 恢復(fù)系數(shù) 276
13.3 碰撞問(wèn)題分析 277
13.4 碰撞沖量對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的作用 280
13.4.1 碰撞沖量對(duì)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體角速度的影響 280
13.4.2 碰撞引起的軸承反碰撞沖量及撞擊中心 280
思考題 283
習(xí)題 284
習(xí)題參考答案 287
參考文獻(xiàn) 294
展開全部
工程力學(xué)I——理論力學(xué) 節(jié)選
緒論 1. 理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容 理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的科學(xué)。自然界中，所有的物質(zhì)都處在不斷地運(yùn)動(dòng)之中，運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式和固有屬性。物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式是多種多樣的，如物體在空間的位移、變形、發(fā)熱、電磁現(xiàn)象等都是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形態(tài)。在各種各樣的運(yùn)動(dòng)形態(tài)中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)是*簡(jiǎn)單、*普遍的一種。機(jī)械運(yùn)動(dòng)就是物體在空間的位置隨時(shí)間而變化的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)、車輛的行駛、河水的流動(dòng)、飛機(jī)火箭的運(yùn)行、天體的運(yùn)動(dòng)等都屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)。在物質(zhì)的高級(jí)和復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式中，通常包含或伴隨著機(jī)械運(yùn)動(dòng)。因此，研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)不僅可以揭示自然界各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律而且是研究物質(zhì)其他運(yùn)動(dòng)形式的基礎(chǔ)，這就決定了理論力學(xué)在自然科學(xué)研究中具有重要基礎(chǔ)地位。 理論力學(xué)研究速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，屬于古典力學(xué)的范疇。它的科學(xué)體系以伽利略和牛頓所總結(jié)的關(guān)于機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本定律為基礎(chǔ)，在15～17世紀(jì)逐步形成，之后又得到了不斷改善和發(fā)展。在20世紀(jì)初，出現(xiàn)了相對(duì)論力學(xué)和量子力學(xué)，打破了傳統(tǒng)的時(shí)空概念，由此建立了現(xiàn)代力學(xué)的科學(xué)體系。只有應(yīng)用相對(duì)論力學(xué)和量子力學(xué)的理論，速度接近光速的物體和微觀粒子的運(yùn)動(dòng)才能給予完善的解釋，古典力學(xué)與之相比具有其明顯的局限性。然而，對(duì)于遠(yuǎn)小于光速的宏觀低速物體的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)論力學(xué)對(duì)古典力學(xué)的修正幾乎為零。因此，對(duì)于一般工程中所遇到的力學(xué)問(wèn)題，即使是航天及火箭等尖端科學(xué)技術(shù)中的力學(xué)問(wèn)題，也可用古典力學(xué)的方法來(lái)解決，既方便又能保證足夠的精確度。由此可見，古典力學(xué)至今仍具有重要的實(shí)用價(jià)值。 根據(jù)由特殊到一般、循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)規(guī)律和解決工程實(shí)際問(wèn)題的需要，本書分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分。其中，靜力學(xué)研究力的性質(zhì)、力系的簡(jiǎn)化方法和力系的平衡理論；運(yùn)動(dòng)學(xué)從幾何的角度研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而不考慮產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因；動(dòng)力學(xué)研究物體的運(yùn)動(dòng)變化與作用力之間的關(guān)系。 2. 理論力學(xué)的研究方法 理論力學(xué)的研究方法與任何一門科學(xué)的研究方法一樣，都必須遵循認(rèn)識(shí)過(guò)程的客觀規(guī)律，符合自然辯證法的認(rèn)識(shí)論。 理論力學(xué)的形成與發(fā)展是起源于人類對(duì)在自然的長(zhǎng)期觀察、實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)活動(dòng)中獲得的經(jīng)驗(yàn)與材料加以分析、綜合、歸納，找到事物的普遍規(guī)律性，從而建立起一些*基本的普遍定理和原理，是古典力學(xué)的基礎(chǔ)。 觀察和實(shí)驗(yàn)是理論力學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。以對(duì)自然的直接觀察和在生產(chǎn)生活中取得的經(jīng)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)并系統(tǒng)組織實(shí)驗(yàn)，從觀察復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，抓住主要的因素和特征，去掉次要的、局部的和偶然的因素，深入現(xiàn)象的本質(zhì)，找到事物的內(nèi)在聯(lián)系，從感覺經(jīng)驗(yàn)上升到理性認(rèn)識(shí)，總結(jié)出普遍規(guī)律性的東西，并經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)演繹和邏輯推理，從而形成理論力學(xué)的基本概念和基本定律。 3. 理論力學(xué)的學(xué)習(xí)目的及方法 理論力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課。許多工程專業(yè)的后續(xù)課，如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)，彈性力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、機(jī)械原理、振動(dòng)力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)等課程都是以理論力學(xué)揭示的力學(xué)基本概念和基本規(guī)律為基礎(chǔ)的。此外，理論力學(xué)的基本理論可以直接用于解決某些工程問(wèn)題，也可與其他專業(yè)知識(shí)結(jié)合解決較復(fù)雜的工程問(wèn)題。因此，理論力學(xué)在工科專業(yè)中是一門十分重要的必修課。 學(xué)習(xí)理論力學(xué)，一方面要學(xué)習(xí)理論力學(xué)的基本概念、基本理論以及解決問(wèn)題的基本方法，掌握理論力學(xué)的知識(shí)，為后續(xù)課程打下力學(xué)基礎(chǔ)；另一方面，要通過(guò)學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)和鍛煉對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)抽象并建立力學(xué)模型，應(yīng)用理論力學(xué)的方法加以解決的能力。另外，通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀，掌握唯物辯證法的方法論，提高分析和解決問(wèn)題的能力。 在學(xué)習(xí)理論力學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)閱讀和思考，正確理解課程中有關(guān)力學(xué)概念的來(lái)源、含義和用途；注意有關(guān)理論公式推導(dǎo)的根據(jù)和關(guān)鍵、公式的物理意義及應(yīng)用條件和范圍；學(xué)習(xí)理論力學(xué)分析和解決問(wèn)題的思路與方法，總結(jié)各章節(jié)在闡述內(nèi)容和分析問(wèn)題的方法上的特點(diǎn)及聯(lián)系。要特別注重力學(xué)理論與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，一是關(guān)注生活和工程實(shí)際中的力學(xué)問(wèn)題與所學(xué)理論之間的聯(lián)系；二是解算一定數(shù)量的習(xí)題，以逐步加深對(duì)基本概念和理論的理解，不斷提高理論應(yīng)用能力。 通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程中的自我感悟和總結(jié)，不斷進(jìn)步，以*終達(dá)到本課程對(duì)知識(shí)和能力的要求。 **篇 靜力學(xué) 靜力學(xué)是理論力學(xué)的**部分，它主要研究力的基本性質(zhì)、力系的簡(jiǎn)化及力系平衡的理論。力系指作用在物體上的一群力；平衡指物體相對(duì)地球保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，是物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的特殊情況，而機(jī)械運(yùn)動(dòng)指物體在空間的位置隨時(shí)間改變。靜力學(xué)的理論與方法對(duì)于求解工程中的力學(xué)問(wèn)題具有十分重要的意義，是結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本篇以靜力學(xué)基礎(chǔ)、力系的簡(jiǎn)化、力系的平衡方程及其應(yīng)用三部分分別闡述力學(xué)量的基本概念與性質(zhì)、力系的簡(jiǎn)化方法結(jié)果、平衡方程及其各種應(yīng)用。 第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 靜力學(xué)理論是從靜力學(xué)公理出發(fā)，以靜力學(xué)基本概念和力的作用效應(yīng)為基礎(chǔ)，經(jīng)邏輯推理和數(shù)學(xué)演繹而得到的。因此，本章介紹靜力學(xué)基本概念、靜力學(xué)公理、力矩、力偶、物體受力分析方法及受力圖，側(cè)重研究力的基本性質(zhì)。 1.1 靜力學(xué)基本概念及靜力學(xué)公理 1.1.1 力和剛體的概念 力的概念和剛體的概念是靜力學(xué)中的兩個(gè)基本概念。 1. 力的概念 力的概念是人們從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的，定義如下：力是物體間相互的機(jī)械作用，這種作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀發(fā)生改變。例如，放在直線軌道上的小車，開始是靜止的，在一水平力作用下，由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變［圖1.1（a）］。 又如跳水運(yùn)動(dòng)員用的跳板，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員站上去時(shí)，跳板在重力作用下產(chǎn)生了變形，如圖1.1（b）所示，其軸線由直線變?yōu)樘摼所示的曲線。由此，將力使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變稱為力的外效應(yīng)，而將力使物體形狀的改變稱為力的內(nèi)效應(yīng)。一般情況下，力使物體同時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀的改變，兩種狀態(tài)共存。而在實(shí)際工程中，研究力對(duì)物體的作用，應(yīng)根據(jù)研究重點(diǎn)而有所側(cè)重，如上述的小車，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是主要的，可略去受力后小車的變形，側(cè)重研究力的外效應(yīng)；而對(duì)于跳板，變形是主要的，略去引起運(yùn)動(dòng)的效應(yīng)，而側(cè)重研究力的內(nèi)效應(yīng)。 實(shí)踐證明，力對(duì)物體的作用效果取決于力的大小、方向和作用點(diǎn)三個(gè)要素。這三要素可用矢量概括，如圖1.2所示，矢量的長(zhǎng)度表示力的大小，箭頭表示方向，矢尾端A表示作用點(diǎn)（也可用矢端表示力的作用點(diǎn)）。 力的國(guó)際單位為牛頓（N）或千牛（kN）。 2. 剛體的概念 剛體是在任何情況下，大小和形狀都不改變的物體。剛體是對(duì)實(shí)際受力物體的力學(xué)抽象，自然界中任何物體受力后都要發(fā)生變形，如果物體變形較小，在研究平衡或運(yùn)動(dòng)時(shí)不起主要作用，變形可以略去不計(jì)。如圖1.3所示的橫梁，在力F的作用下，其撓度δ僅為梁長(zhǎng)度l的千分之幾。在考察橫梁平衡時(shí)可以略去因撓度引起的梁水平長(zhǎng)度的微小變化，仍用梁的原長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算，避免引起顯著的誤差。顯然，剛體模型的引入，既反映了問(wèn)題的主要方面，又能保證精度，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。應(yīng)當(dāng)注意，剛體模型僅適應(yīng)于小變形問(wèn)題，不適用于大撓度、大應(yīng)變和與變形有關(guān)的問(wèn)題。 靜力學(xué)以剛體為研究對(duì)象。 1.1.2 靜力學(xué)公理 靜力學(xué)公理是人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)并經(jīng)實(shí)踐反復(fù)檢驗(yàn)的關(guān)于力的性質(zhì)的客觀真理，無(wú)須證明而為人們所公認(rèn)。靜力學(xué)公理是靜力學(xué)的基礎(chǔ)，主要有以下幾個(gè)公理。 1. 二力平衡公理 作用在剛體上的兩個(gè)力平衡的必要與充分條件是：兩個(gè)力的大小相等、方向相反并作用于同一直線上。如圖1.4所示，即 （1.1） 滿足此公理并且作用于同一物體上的兩力，是*簡(jiǎn)單的平衡力系。二力平衡條件對(duì)于剛體是必要與充分條件，而對(duì)于變形體僅為必要條件而非充分條件。例如，當(dāng)柔軟的繩索受大小相等，方向相反的兩個(gè)力拉伸時(shí)，可以保持平衡，但壓縮時(shí)則不能保持平衡。 在工程中常有作用兩個(gè)力而平衡的構(gòu)件，稱為二力構(gòu)件，如圖1.5所示的無(wú)重彎桿BC及如圖1.6所示的無(wú)重剛桿AB均為二力構(gòu)件，后者也稱為二力桿。 2. 力的平行四邊形法則 作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為一個(gè)合力，合力的作用點(diǎn)仍在該點(diǎn)，合力的大小和方向由這兩個(gè)力矢為邊構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線確定。 平行四邊形法則是力的合成方法，稱為矢量加法。合力稱為兩分力的矢量和或幾何和［圖1.7（a）］，表示為 （1.2） 此關(guān)系也可用平行四邊形的一半表示，稱為力三角形，如圖1.7（b）所示，對(duì)于復(fù)雜的共點(diǎn)力系，可以運(yùn)用這一規(guī)則將各力兩兩合成得到合力，應(yīng)用此法則也可將一個(gè)力分解為兩個(gè)力。另外，此公理無(wú)論對(duì)剛體還是變形體都是適用的。 3. 加減平衡力系公理 在作用于剛體的已知力系上加上或減去任意平衡力系，不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。 此公理表明，加、減平衡力系后的新力系與原力系等效，此公理只適用于剛體，不適用于變形體。如圖1.8所示的變形體，在已知的力系F、 上加上一對(duì)平衡力系F1、 ，很顯然，加平衡力系前后，變形量是不相同的，因而不能等效。 由此公理可以得到兩個(gè)有用的推理。 推理1 力的可傳性原理：作用在剛體上某點(diǎn)的力，可沿其作用線移到剛體的任意點(diǎn)而不改變?cè)摿?duì)剛體的作用。 設(shè)有一個(gè)力F作用于剛體上A點(diǎn)，在力F作用線上某點(diǎn)B處加上一對(duì)平衡力，如圖1.9所示，并使F = F1 = -F2。據(jù)此公理，不改變力F對(duì)剛體的作用。此時(shí)又可將F和F2看作一對(duì)平衡力，又根據(jù)加減平衡力系公理，可以減去，因此圖1.9（a）與1.9（c）所示的情形等效。 由此可知，將力F由點(diǎn)A沿其作用線移到了點(diǎn)B，由于B點(diǎn)是任取的，推理成立。 根據(jù)力的可傳性原理，力對(duì)剛體作用效應(yīng)的三要素為力的大小、方向和作用線。因此，對(duì)于剛體，力是滑動(dòng)矢量。 對(duì)于變形體，力的可傳性原理不能成立。如圖1.10所示的變形體在圖1.10（a）中軸向力的作用下產(chǎn)生拉伸變形，如虛線所示。若將A端的力沿其作用線移到B端，而將B端的力沿其作用線移到A端，如圖1.10 （b）所示，此時(shí)變形體產(chǎn)生壓縮變形，如虛線所示，顯然與兩力移動(dòng)前不等效。 推理2 三力平衡匯交定理：作用于剛體上的三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三個(gè)力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過(guò)匯交點(diǎn)。 如圖1.11所示，在剛體上A、B、C三點(diǎn)處作用有三個(gè)相互平衡的力F1、F2和F3。將力F1和F2沿其作用線移至匯交點(diǎn)O并按平行四邊形法則求得合力F12。合力F12位于F1和F2構(gòu)成的平面，此時(shí)剛體受兩力F12和F3的作用而平衡。由二力平衡公理，兩力必共線，故F3必通過(guò)F1與F2的匯交點(diǎn)，F(xiàn)12與F3也必在同一平面內(nèi)，也就是說(shuō)三力F1、F2、F3共面，推理得證。 4. 作用與反作用定律 兩物體間，作用力與反作用力總是同時(shí)存在，兩力的大小相等、方向相反，沿著同一直線，分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上。如圖1.12所示的物體與繩間的受力，力F和 是作用力與反作用力。 應(yīng)當(dāng)注意，作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)物體上，與二力平衡公理不同，它們不是平衡力系。
書友推薦
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
伯納黛特,你要去哪(2021新版)
- >
有舍有得是人生
- >
回憶愛瑪儂
- >
企鵝口袋書系列·偉大的思想20:論自然選擇(英漢雙語(yǔ))
- >
朝聞道
- >
姑媽的寶刀
- >
上帝之肋:男人的真實(shí)旅程
本類暢銷
