建筑力學(xué)-力矩

第一(dìyī)課時--力矩第二節(jié)力矩(lìjǔ)與平面力偶系BS精品資料1.力的作用效果是什么？使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變(gǎibiàn)或者發(fā)生形變2.什么叫做平面匯交力系？在平面力系中，各力的作用線都匯交于一點，這樣的力系稱為平面匯交力系3.平面匯交力系的平衡條件？平面匯交力系的合力為零，即力系中所有各力在兩坐標(biāo)軸上的投影代數(shù)和為零。這也是平面匯交力系平衡的充分和必要條件。子曰：溫故而知新，可以(kěyǐ)為師矣!溫故：3精品資料BA引出(yǐnchū)疑問：平面力系如果不匯交了。我們該如何處理這個問題呢？力的作用效果是使物體(wùtǐ)的運動狀態(tài)發(fā)生改變或者物體(wùtǐ)產(chǎn)生形變，那么物體(wùtǐ)繞著物體(wùtǐ)內(nèi)某一點旋轉(zhuǎn)，算不算是發(fā)生了運動狀態(tài)的改變呢？請同學(xué)們自由討論下。AB2T2精品資料生活(shēnghuó)實例：方向盤使用方向盤，繞著控制(kòngzhì)軸承轉(zhuǎn)動扳手轉(zhuǎn)動扳手使螺母轉(zhuǎn)動同學(xué)們想想，生活中還有哪些實例呢？955T2精品資料知新：在大家(dàjiā)討論的結(jié)果之后，我們發(fā)現(xiàn)：在力的作用下，物體不僅會發(fā)生移動，還會發(fā)生轉(zhuǎn)動。力矩：為了研究力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)，我們把力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)用力矩來衡量，即力矩是衡量力轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量。

力矩符號用M表示。

1000T2BS精品資料工程(gōngchéng)應(yīng)用：在我們土木工程中，廣泛的使用塔吊，滑輪，絞車等簡單機(jī)械來搬運或提升(tíshēng)笨重的物體，這些機(jī)械的特點均在于用較小的力搬運很重的物體。這些都是力矩在實際工程中的應(yīng)用。塔吊:用于提升重物絞車又稱為卷揚機(jī)，精巧耐用。主要運用于建筑、水利工程、林業(yè)、礦山、碼頭等的物料升降或平拖。雨篷（傾覆力矩）3精品資料再次提出(tíchū)疑問：討論力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)時，我們?nèi)绾蝸砼袛噙@個轉(zhuǎn)動效應(yīng)也就是我們所謂的力矩(lìjǔ)的大小呢？請同學(xué)們分組討論下！其實就是力矩的大小受哪些因素的影響呢？1005T2精品資料得出結(jié)論：討論力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)也就是力矩時，主要關(guān)心力矩的大小(dàxiǎo)與轉(zhuǎn)動方向。而這些與力的大小(dàxiǎo)、轉(zhuǎn)動中心（矩心）的位置、動中心到力作用線的垂直距離（力臂）有關(guān)。矩心：使物體圍繞一點(yīdiǎn)轉(zhuǎn)動，該點稱為矩心，常用字母O表示力臂：矩心o到力F作用線的垂直距離d稱為力臂。2精品資料關(guān)于(guānyú)力臂d=d=d=O30度LOLOLL*sin3000L2精品資料趣味(qùwèi)體驗：請一位同學(xué)走到門口，分別用橡皮筋鉤在門上的掛鉤(guà〃gōu)上，嘗試來把門打開。請回答：1.開門過程中你對門施加了力嗎？2.在整個過程中，你用什么來衡量你施加力的大??？3.幾次關(guān)門，你施加的力相同嗎？如果不同，你覺得哪一次施加的力更大？10105+2精品資料大膽(dàdǎn)猜測！請同學(xué)們根據(jù)剛剛的趣味體驗，大膽猜測一下力矩的大小究竟與力的大小，轉(zhuǎn)動中心(zhōngxīn)和力臂有什么具體的關(guān)系？關(guān)系？2精品資料力矩(lìjǔ)的表達(dá)方式：由大量的實驗表明，轉(zhuǎn)動效應(yīng)不僅與力的大小成正比，而且與該力的作用線到轉(zhuǎn)動中心的垂直距離（也就是力臂）成正比。故：力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)——力矩M可由下式計算：M=±F·d實踐同樣表明，改變力的方向時，物體繞轉(zhuǎn)動中心的轉(zhuǎn)向也會隨之發(fā)生改變。正負(fù)：由于力矩是標(biāo)量，需要添加正負(fù)號來表示區(qū)分。通常規(guī)定：使物體沿逆時針方向轉(zhuǎn)動的力矩為正，反之為負(fù)。單位：由力矩的公式可得出(déchū)力矩的單位：力矩是由力與距離的乘積而得。則在國際單位制中，力矩的常用單位是N·m（牛頓·米）或者kN·m（千牛頓·米）確定±力矩用帶箭頭的弧線段表示。3BS精品資料例1求圖中荷載(hèzài)對A、B兩點之矩解：

MA=（±）F·d=-8（kN）×2（m）

=-16kN·mMB=（±）F·d=8（kN）×2（m）

=16kN·m小試牛刀(xiǎoshìniúdāo)！1015T3精品資料善于(shànyú)思考：1.根據(jù)公式，討論特殊情況。當(dāng)力矩為零的時候，有哪些具體情況？當(dāng)施加的力F大小(dàxiǎo)為0，或者力臂d為0（即力的作用線通過矩心）的時候，該力對該點的力矩作用效果為零。2.如果力沿著力的作用線移動時，這時，力對該點的力矩作用效果改變了么？因為該力沿著力的作用線移動，該力的大小(dàxiǎo)和方向都未改變，其力到矩心的垂直線距離不變也就是力臂不變。則該力對該點的力矩作用效果沒改變。聯(lián)系第一章所學(xué)的靜力學(xué)公理，加減平衡力系公理的推論力的可傳遞性原理分析看看？10204精品資料拓展(tuòzhǎn)思維TIPS:巧妙(qiǎomiào)運用力的分解10252+1精品資料小結(jié)(xiǎojié)：1.力矩是用來衡量力轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量。力矩的概念