86] 都力 11 「分雕證圈」因而必然是分析径何力率册題的最先一步。此圆如有 作:何维关或逍漏,均府总您相赞的分祈結果,所以要特别注意。 6。力弧的分類 第14阔是一小型起重機, 装置在一乎电上。它的主要腾 件窍一谊立桅AB和一可以自 由起伏的楼臂CD。CD位龄 本中轉盤上,棘盤可以旋樽,因 之CD拟月捆至任何指 定的位蹬。近立搅A另由拉 索A它1AF垃往,來濰持它的 垂位露。 起重機可提延的道量W通 常要比优桅、機街、拉索、吊 站14 繩滑输等的白珩六得很多。所以遥些样件的门重我們可以完全忽略 不計。起重機各主要楊件的外力因之都只在爷件的未端作用。假定 所有各主要椅件的速接锁是恋印「理想銨鏈」,那末在重量W作用下, 按§3所逃,各件都只是受罩纯的拉力或壓力作用而已。换句話說,每 一構件於雨端相郑排件的反作用力必定是以構件是軸窝公共作用線 的一到相等相反的力。 在§5中已看到,孜察一福受的束物體的平衡,無非就是致察它的 「分雛酸陶」中所装明的全部力系。在分析一随工程枯構的调題中,我 們可以遇到各種不同類型的力系。现在以以上起重樅线例來說明逼些 類型。 作C點梢子的「分雌陆圆」如第15厨。分離體上所荷的作用力 是:由吊籍CG所傅來的重力W,機臂CD和吊魁AC對 梢子的反作力;一共三個力,每一力均沿相應的稀件髭 作用。這阀力同在一垂平面ABC丙,並五共同 交於一點一…梢的华心。這是一通最随罩的力系」, W 通常稀鴛「平面共點力采。 第15圆
12 静 力 〔第…章 以直立桅頂端的圍環A作窝分摊韹(第16图)。l環受四個力作 用:雨拉索AE和AF對国環的反作用力以及谊立桅 AB和吊超AC對团袋的反作用力。四個力的作用線 谷跟它們相應排件的妥触钥合,速且共同相交於一點 一圃跟A的中心,但不任同一平面。這種力系辩 篇「空間共點力系」。 第16圖 假使將整個平車及起重檼當作一個「分雏醴」來孜察,哪由第17 图就可以看到:分雠上除掉C處的外力?和作用在B處的平車的重 力Q外,只有平車軌道對於車輪的各 反作用力需要孜酯。假驶軌道面完 全光滑,那軌道各反作用力就全應垂 直於軌道平面。因此,分離證.上所有 外力都是在铅垂方向。這種互相平 行而不在同一平面的一章力通常稱 篇「空国平行力系。 第7团 现在將機臂擺勒到使ABC平面與軌道相互不行的位置;也就是 ABC平而在平車的長度方向等分本車,成裁平真的對稀不面。重力 W和Q作用在此平面中。此外,因雨前輪及雨後柏所受的軌道反 作用力都雨雨相等,故可想像平車是平衡在上远對稀平面中的一一根軌 峰上。在以整個年甫及起重機篇分雌醴所得的力系中,所有各力全都 相互平行並同在-一平面,故這種力系可稀篇「本面本行力系」。 第8厨 第19圈 胺撥臂保诗如此位置,但想像在(除W力外,这有一水 力P作用。禽防止平电因而液勤起見,前輪前面應如第19圈瓷一→阻
§6) 解力】 13 檔物、此储形下,敕道的反作用力自然不再垂直於水航道面。故 保一個所「一般的平面力系」。 最後,公臂摆雕這一對靜乎面,但使水乎力P径C處作 用(第0圆)。此所得到的就是一個一被的空間力系1。 第20阁 综合以.上的討論,订知,力系群可分類(1)篇: (1)平语共點力系, (②)本面行力系, (3)一般的面力系, ()空閩共點力系, (⑤)空間级行力系, (G)-一般的空間力系。 以下各章将循序衬脸各顏力系的平衡條件,並且將各截决定平衡筷件 的方法一一加以群細說明。 (1)遣塞所报广分频」,很然的)並不是說各種力系都是性賀上完垒不同的類型。率 肯上,一切力亲盘然部包括在「一般的空周力系」之丙;任何乎面力亲都临於「一腔的平 面力帝。莛裹所酒「分知」不過是把其中有持张期则性的力系提出來作挥一倒型而已 所以盟啓通的「分瓶」的减義是有所不向的
第二章平面共點力系 7。力的含成 將已知的一暴力化席作用相同的最簡罩力系稱捻力的合成。合成 的結果可能是形武最箱罩的一個單力,裙罩力稱窝原來力系的合力」。 假使若干力下1,F,F3…都共词作用在物瞪的一點,各力並且同在一” 华面中,邪通一黎力就是可以箱化战窝一個「合力的力系。它們的合 力可由理鞭使用力邓行四邊形原理來决定。例如,第21a图中F1,F, 4a】 cb】 c】 第21图 和F。四力作用在一物醴的A贴。求合力時,可先按第一原理破定 F:和F的合力AC。叉由同一原理将AC和F3的合力AD求出。 因AC可以完全代表F:和F2,所以AD也就是F,F2和F的合力。 最後,合成AD和F4,就决定了原来四個方的合力R。淇横合成方法 费力兼内包含的力的個敷並無驱制。因此,不論一個力系含有多少 「力,只要它們全通過一點,並且同在平面内,就可應用以上方法把 它簡化成驾一個「合力」。 如不用力本行四避形,而把各力的代表向量一一徙何相加,如第 21b随,當然也可求到合力R。雨桶方法所得到的桔果自然完全相 同。:何相加時,先以AB代表F,自AB移點引BC代表F,槛横 再箱CD及DE分别代表Fg及F4。所得到的多邊形ABCDE,不用 說,是盟第21A陶的多邊形ABCDE一式一楼的。因此,AE(以AB
57」 不面共站力系 15 的旭贴窝越粘:以D乃的经勘禽秘點)說是代我合力R的分離向量,R 的作月點仍是第21a阁的A點。第21b周的多逸形释露力多逸形。 .它的封别邊决定所求的合力,合力方向则月第一向品的趣點指向最後 一向精的慾贴。任何面共點力系的合力祁可以這種各力相加的 「幾阿和」來决定。用「力多邊形」求多敷力的「合力」顯然要此速 额使闭「力不行四邊形」方便,枚资際解决問题多用前法。此外,這一 方注跟您用力行透形方朝同,各力祖加的光後究序對所求钻果 也同铩纸彩簪。例如上例中,如果先箱F,再粕F4,然後再依究 加入F2及F3,所得的「力多海形」(第21心阅)踫然跟第21h周多逊形 A6CDE完金不同,伍它的封閉邊AE所决定的合力R是跟第21b圈 张無卷别的。 特例情形,如巳知各力都沿闹一谊作用,那来「力多邊形的各透 都將在一极直额上。各力的「幾何j,因此,也就跟它钙的「代数和」 相间,故所求「合力」枕等於各力的「代數1。 知果最後一向量的袼點恰好落在第一向量的起贴,合力等於露,那 各力當然就是一平衡力系。 例題种留頗 1。 假段雨力P,Q作在%的4弘啊力克G交功。就求它时的合力以皮合力作州 接跟它作用經倒的交历B和¥。 解:力平行四迎形」如站2a图或將 附力投何加,特厂力三西形」如第 22b盟。网中可看到 (b) R=P202+2PQ cos a (a) 第22阔 舍力R的大小谄定後,B及Y角就可川以下内式尉弦: sin B=、 Qain c (b) siny农sin& 进種「针第方法」陟比惡用比例尺特馆粉阁的「园解法」方便, P。悠用「舒法」求落23中P,Q州力的合力,P,Q南力作綫的交酷在圆薇之 外。 解:提坡第三理,我的在P,Q耐力作的貌4D【一州等坟的S!和S 柄力(油23圈圆)。遮川!平四邊炉.,将S租,)利分判合风母合力R1和