理論力學(xué)教程

內(nèi)容概要

多年來，編者一直希望編寫一套適合獨立學(xué)院教學(xué)的力學(xué)系列教材，把長期積累的教學(xué)經(jīng)驗和體會反映出來，希望對獨立學(xué)院力學(xué)課程的教學(xué)有所幫助。
本教材依據(jù)教育部《高等學(xué)校工科本科理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求》及培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)需要，結(jié)合獨立學(xué)院培養(yǎng)人才的目標(biāo)，由長期在獨立學(xué)院工作的具有豐富教學(xué)實踐經(jīng)驗的教師編寫而成。本教材的指導(dǎo)思想是教材架構(gòu)、教材內(nèi)容、例題難度、習(xí)題難度等符合應(yīng)用型院校教學(xué)要求，培養(yǎng)工程師以及新技術(shù)開發(fā)人員。因此，本套教材形成了自己的特色，與現(xiàn)有的研究型、研究教學(xué)型院校使用的教材有一定的區(qū)別。
在基礎(chǔ)理論知識上，以夠用為度，以基本理論為主，不過多地強調(diào)理論推導(dǎo)，主張掌握基本原理，并輔之相應(yīng)的例題、習(xí)題，以加深學(xué)生的理解，使學(xué)生掌握基本的方法。
本教材結(jié)合工程實際的應(yīng)用，注重與同類教材的區(qū)別，著重于學(xué)生實際能力的培養(yǎng)，突出理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析與解決實際問題的能力以及創(chuàng)新精神。
本教材由楊靜寧負(fù)責(zé)全書的結(jié)構(gòu)設(shè)計、組織編寫工作和最后統(tǒng)稿。具體參編人員包括李清祿(第l章一第5章)、楊靜寧(緒論、第6章一第9章)、趙永剛(第10章一第13章)、雷芳明(第4章一第7章習(xí)題)、趙曉軍(第l章一第3章習(xí)題)和黃玉玲(第8章一第l3章習(xí)題)。教材中的科學(xué)家簡介由雷芳明搜集整理。

書籍目錄

緒論
第一篇 靜力學(xué)
引言
　第1章 靜力學(xué)的基本概念和物體的受力分析
 1.1 靜力學(xué)基本概念
 1.2 靜力學(xué)公理
 1.3 常見的約束類型及其約束力
 1.4 物體的受力分析和受力圖
 習(xí)題
　第2章 平面匯交力系和平面力偶系
 2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法
 2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法
 2.3 平面力對點之矩
 2.4 平面力偶系
 習(xí)題
　第3章 平面任意力系
 3.1 平面任意力系向一點的簡化
 3.2 平面任意力系的平衡條件 平衡方程
 3.3 物體系統(tǒng)的平衡
 習(xí)題
　第4章 空間力系
　 4.1 力在直角坐標(biāo)軸上的投影
　 4.2 力對點的矩和力對軸的矩
　 4.3 空間力系的平衡方程
　 習(xí)題
　第5章 摩擦
 　5.1 滑動摩擦的性質(zhì) 滑動摩擦定律
 　5.2 摩擦角和自鎖現(xiàn)象
 　5.3 考慮摩擦?xí)r物體的平衡
 　5.4滾動摩阻的概念
 　習(xí)題
第二篇　運動學(xué)
第三篇　動力學(xué)
習(xí)題答案
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （2）直線段A’B1（圖9—4（6））運動到A’B’位置（圖9—4（c））的過程可以看成平面圖形S繞通過A’并垂直于圖形S的軸作定軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)然，這兩個運動過程實際上是同時發(fā)生和連續(xù)完成的。 綜上分析，可以得出如下的結(jié)論：平面圖形S在其自身平面的運動，可以分解為隨同基點的平移和繞基點的轉(zhuǎn)動兩部分的運動。 基點是可以任意選擇的。下面討論選擇不同的點作為基點對平面圖形運動分解的影響。在實現(xiàn)圖9—4平面圖形由Ⅰ到Ⅱ位置的運動過程中，如果以A為基點，平面圖形S是按xA=f1（t），yA=f2（t）的規(guī)律，直線段由AB運動到A’B，然后以通過A’點的轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動ψ’—ψ角而到達A’B’位置，如圖9—5（a）所示。若以B為基點，則圖形S是按xB=f4（t），yB=fs（t）的規(guī)律，直線段由AB運動到B’A，然后以通過B’點的轉(zhuǎn)軸逆時針轉(zhuǎn)動ψ’—ψ角而到達A’8’位置，如圖9—5（6）所示。顯然，選擇不同的基點（如A和B），其平移規(guī)律不同，平移部分的速度和加速度也不相同。因此，平面圖形隨基點的平移部分與基點的選擇有關(guān)。而平面圖形上任一直線（如AB）繞不同基點轉(zhuǎn)動時，在相同的時間內(nèi)角位移相等，都是ψ’—ψ，轉(zhuǎn)向也相同，其角速度和角加速度也必然相同。因此，平面圖形相對平移動系的轉(zhuǎn)動部分與基點的選擇無關(guān)。 于是可得結(jié)論：平面運動可取任意基點而分解為平移和轉(zhuǎn)動，其中平移的速度和加速度與基點的選擇有關(guān)，而平面圖形繞基點轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度與基點的選擇無關(guān)。這里的角速度和角加速度是相對于平移動參考系而言的。平面圖形相對于任何平移參考系（包括固定參考系），其轉(zhuǎn)動都是一樣的，角速度、角加速度也都是相同的，故無需標(biāo)明繞哪一點轉(zhuǎn)動。 9.2 平面圖形內(nèi)各點的速度 在研究剛體平面運動的過程中，經(jīng)常遇到的問題是：根據(jù)剛體的已知運動，求出剛體內(nèi)各點的速度；或者根據(jù)剛體內(nèi)某些點的已知速度，確定剛體的角速度和剛體內(nèi)其他點的速度。常用的方法有：基點法、速度投影法和速度瞬心法。 9.2.1 基點法 設(shè)在某瞬時，平面圖形的角速度為ω，平面圖形內(nèi)點A的速度為vA，求平面圖內(nèi)任一點B的速度vB，如圖9—6所示。 由于點A的運動已知，所以取點A為基點。按點的速度合成定理，平面圖形內(nèi)點B可看做動點，而動系是鉸接在點A的平移坐標(biāo)系，也即牽連運動是隨基點A的平移，相對運動是點B繞基點A的圓周運動。這里要注意，點B的運動（絕對運動）是平面曲線運動。以vBA表示B點隨圖形繞基點A轉(zhuǎn)動的速度，其大小uBA=AB·ω，方向垂直于連線AB，指向與角速度的轉(zhuǎn)向一致。牽連速度即基點A的速度vA。因為平面圖形的運動是由隨基點的平移和繞基點的轉(zhuǎn)動合成的結(jié)果，這里va=vB，ve=vA，vr=vBA。由點的速度合成定理即得A、B兩點之間的速度關(guān)系為 由此得到如下結(jié)論：平面圖形內(nèi)任一點的速度等于基點的速度與該點隨圖形繞基點轉(zhuǎn)動速度的矢量和。這種求平面圖形內(nèi)任一點速度的方法稱為基點法，它是剛體平面運動速度分析的基本方法。

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