Bài giảng Cơ học ứng dụng - Chương 1: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối - Lê Dương Hùng Anh
Chương I
Những vấn đề cơ bản của tĩnh
học vật rắn tuyệt đối
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
TĨNH HỌC
TRẠNG THÁI
CÂN BẰNG
ĐIỀU KIỆN
THU GỌN HỆ LỰC
CÂN BẰNG
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Nội dung
1 – Các khái niệm cơ bản
2 – Hệ tiên đề tĩnh học
3 – Liên kết – phản lực liên kết
4 – Điều kiện cân bằng và các phương
trình cân bằng của hệ lực
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1. Các khái niệm cơ bản
1.1. Vật rắn tuyệt đối
Vật rắn tuyệt đối là một tập hợp vô hạn các chất điểm mà
khoảng cách giữa hai chất điểm bất kì luôn luôn không đổi.
Vật rắn tuyệt đối
Vật rắn biến dạng
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.2. Cân bằng của vật rắn
Vật rắn được gọi là cân bằng khi vị trí của nó không thay đổi
so với vị trí của một vật nào đó được chọn làm chuẩn gọi là
hệ quy chiếu.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.3. Lực
Khái niệm
Lực là một đại lượng vector được dùng để đo lường sự
tương tác cơ học giữa các vật thể với nhau. Nghĩa là khi
thực hiện sự tương tác cơ học, các vật thể sẽ truyền cho
nhau những lực. Lực là nguyên nhân gây ra sự biến đổi
trạng thái chuyển động cơ học của vật, là nguyên nhân gây
nên các biến dạng của vật.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Lực là một đại lượng vector, gồm có điểm đặt, phương chiều
và độ lớn
b
F
A
a
A: Điểm đặt của lực F
Giá ab là phương của lực F, hướng của
F
F
là chiều của lực tác dụng
Độ lớn (cường độ) của lực F
(đơn vị: N – kg.m/s2)
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Phân loại lực
Cách 1: theo dạng hình học của lực
Lực tập trung: Lực chỉ tác dụng lên một điểm của vật.
Lực phân bố: Lực tác dụng lên nhiều điểm của vật
Lực phân bố theo
đường: Là loại lực phân
bố có các điểm tác động
lên vật tạo thành một loại
đường hình học trên vật
(đường thẳng, đường
tròn, ellipse, …). Đơn vị:
N/m.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Lực phân bố theo mặt: Là loại lực phân bố mà quỹ tích các
điểm tác dụng lên vật tạo thành một loại mặt hình học trên
vật.
p
Với : áp lực. Đơn vị: N/m2.
p
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Lực phân bố theo thể tích (lực khối): Là loại lực phân bố mà
quỹ tích các điểm tác dụng lên vật tạo thành một loại thể tích
hình học.
3
Ký hiệu:. Đơn vị: N/m .
Ví dụ: Trọng lực tác dụng lên vật là loại lực phân bố thể tích.
Thể tích cực nhỏ.
V
C
Trọng lực là lực tập
trung: khái niệm đúng
nhưng không thật!
P
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
Phân loại lực
Cách 2:
Ngoại lực: là những lực do những đối tượng bên ngoài hệ
thống khảo sát sinh ra để tác động vào những vị trí bên trong
hệ thống đang xét.
Nội lực: là những lực do
những đối tượng bên
trong hệ thống khảo sát
sinh ra để tác động vào
những vị trí bên trong hệ
thống đang xét
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Vật thể tự do: là những vật có khả năng thực hiện mọi dạng
chuyển động.
Vật thể chịu liên kết: là những vật mà một số chuyển động
không thực hiện được.
Liên kết: là những vật thể gây ra cản trở chuyển động của vật
khảo sát.
Lực liên kết: Những lực đặc trưng cho tác dụng tương hỗ giữa
các vật có liên kết với nhau qua chỗ tiếp xúc hình học.
Lực hoạt động: Là những lực không bị mất đi cùng với liên kết.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Phản lực liên kết: Lực sinh ra do các liên kết phản tác dụng lên
vật.
+ Điểm đặt: tại điểm tiếp xúc của vật liên kết với vật khảo sát
+ Cùng phương ngược chiều với chuyển động bị cản
+ Độ lớn phụ thuộc vào đặc điểm của hệ lực hoạt động.
Lực
hoạt
động
Lực liên kết
– phản lực
liên kết
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Hệ lực: Là một tập hợp nhiều lực đang tác động lên đối tượng
khảo sát.
Ký hiệu hệ n lực:
(Fj ), j 1,n
Phân loại hệ lực:
Cách 1: Dựa trên cơ sở nguyên nhân gây ra lực từ bên trong
hay bên ngoài cơ hệ mà lực được gọi là ngoại lực hay nội lực.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Phân loại hệ lực:
Cách 2: Dựa vào đặc điểm bố trí đường tác dụng của hệ lực mà
hệ lực thuộc một trong các loại sau:
Hệ lực đồng quy: là hệ lực mà đường tác dụng của tất cả các
lực giao nhau tại 1 điểm. Điểm giao nhau gọi là điểm đồng quy.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Phân loại hệ lực:
Hệ lực song song: là hệ lực mà đường tác dụng của tất cả các
lực song song với nhau.
F2
F
F
1
Fn
F
F
F
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Phân loại hệ lực:
Hệ lực phẳng: là hệ lực mà đường tác dụng của tất cả các lực
cùng nằm trong một mặt phẳng.
Hệ lực đồng trục: là hệ lực mà đường tác dụng của tất cả các
lực cùng nằm trên một đường thẳng.
Hệ lực không gian: là hệ lực không thuộc bốn loại nêu trên.
F
Fn
1
F2
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.5. Một số khái niệm khác:
Hợp lực: nếu một hệ nhiều lực tương đương với một hệ mới chỉ
có duy nhất một lực, lực duy nhất đó được gọi là hợp lực của hệ
nhiều lực.
Ký hiệu hợp lực:
R F
j
j1
Tính chất của hợp lực:
• Vector của hợp lực được xác định
bằng tổng của các vector lực trong hệ.
• Hình chiếu của một vector lực lên 1
trục là một giá trị đại số.
• Vector hợp lực của hệ lực chỉ nằm
trên một đường tác dụng duy nhất trong không gian R3.
• Có những hệ lực luôn có hợp lực và cũng có những hệ lực
không bao giờ có hợp lực.
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.6. Moment
Dưới tác động của một lực vật rắn có thể chuyển động tịnh
tiến, chuyển động quay, hoặc vừa chuyển động tịnh tiến vừa
quay đồng thời. Tác dụng của lực làm vật rắn quay sẽ được
đánh giá bởi đại lượng moment của lực.
Moment của lực đối với một điểm:
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA TĨNH HỌC VRTĐ
1.6. Moment
Moment của lực đối với một điểm:
mO (F) r F
m F M F.d
O
Đơn vị: N.m
Bộ môn Cơ kỹ thuật – ĐH Bách Khoa TP. HCM
Lê Dương Hùng Anh
Tải về để xem bản đầy đủ
74 trang
20660
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ học ứng dụng - Chương 1: Những vấn đề cơ bản của tĩnh học vật rắn tuyệt đối - Lê Dương Hùng Anh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_hoc_ung_dung_chuong_1_nhung_van_de_co_ban_cua_t.pdf
