静力学[例l已知压路机碾子重P=20kN,r-60cm,欲拉过h-8cm的障碍物。求:在中心作用的水平力F的大小和碾子对障碍物的压力。解:①选碾子为研究对象F0BQ②取分离体画受力图PhA:当碾子刚离地面时N=O,拉力F最大,这时拉力F和自重及支反力N构成一平衡力系由平衡的几何条件,力多边形封闭,故BQPNe-caNBAF-P.tgαF又由几何关系: gα=-(r-h)=0.577PtaNBr-h6
6 [例] 已知压路机碾子重P=20kN, r=60cm, 欲拉过h=8cm的障碍 物。求:在中心作用的水平力F的大小和碾子对障碍物的压力。 0.577 ( ) tg 2 2 = − − − = r h r r h 又由几何关系: ①选碾子为研究对象 ②取分离体画受力图 解: ∵当碾子刚离地面时NA=0,拉力F最大,这时 拉力F和自重及支反力NB构成一平衡力系。 由平衡的几何条件,力多边形封闭,故 F=Ptg cos N P B =
静力学所以F=-11.5kNN-23.1kN由作用力和反作用力的关系,碾子对障碍物的压力等于23.1kN此题也可用力多边形方法用比例尺去量几何法解题步骤:①选研究对象:②作出受力图:③作力多边形,选择适当的比例尺;④求出未知数几何法解题不足:①精度不够,误差大②作图要求精度高:③不能表达各个量之间的函数关系。下面我们研究平面汇交力系合成与平衡的另一种方法:解析法。A
7 由作用力和反作用力的关系,碾子对障碍物的压力等于23.1kN。 此题也可用力多边形方法用比例尺去量。 所以 F=11.5kN , NB=23.1kN 几何法解题步骤:①选研究对象;②作出受力图; ③作力多边形,选择适当的比例尺; ④求出未知数 几何法解题不足:①精度不够,误差大 ②作图要求精度高; ③不能表达各个量之间的函数关系。 下面我们研究平面汇交力系合成与平衡的另一种方法: 解析法
静力学三、力在坐标轴上的投影1、定义:从力的起点和终点分别向坐标轴引垂线,垂足之间的距离再加上适当的正负号,称之。与坐标轴正向相同为正,相反为负2、计算:X-F-FcosαVY-F,-Fsinα-F cosβYFyO7TaF-x?+Y?AFxx0XYFX_F.cosβ=cosaFFFF
F 8 F F X x cos= = F F F Y y cos = = 2 2 F = X + Y 三、力在坐标轴上的投影 X=Fx=F·cos Y=Fy=F·sin=F ·cos 1、定义: 从力的起点和终点分别向坐标轴引垂线,垂足 之间的距离再加上适当的正负号,称之。 2、计算: (与坐标轴正向相同为正,相反为负)
静力学四、合力投影定理由图可看出,各分力在x轴和在yy轴投影的和分别为:-4F4RyR -X +x,+x -ExRY3F30VR, = Y, +Y, + Y, + Y = ZYFiNY2YiF217Rxx岚卡X4R,-ZXR,-ZYX2合力投影定理:合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一一轴上投影的代数和。9
9 四、合力投影定理 由图可看出,各分力在x轴和在y 轴投影的和分别为: Rx = X1 + X2 + X4 = X Ry = Y1 + Y2 + Y3 + Y4 = Y Rx =X Ry =Y 合力投影定理:合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一 轴上投影的代数和。 即: