《理论力学》是物理学中的一个基础学科,主要研究物体在力的作用下的运动规律。哈工大第六版的《理论力学》教材,由高等教育出版社出版,是该领域内广为采用的经典教材之一。这本书包含了理论力学的基本概念、原理和方法,为后续的工程力学、航空航天、机械设计等领域的学习奠定了坚实的基础。
第一章 静力学公理和物体的受力分析:
静力学是理论力学的起点,主要研究处于平衡状态的物体。这一章首先介绍了静力学的基本公理,包括力的平行四边形法则、力矩平衡原理以及三力平衡汇交原理。接着,对物体进行受力分析,通过识别和绘制受力图,理解力的合成与分解,以及如何求解平衡条件。
第二章 平面汇交力系与平面力偶系:
本章探讨了仅在二维平面上作用的力系统。汇交力系是指所有力都通过同一点,而力偶系则包含一对大小相等、方向相反但不共线的力,它们只产生物体的转动效应而不改变物体的平动状态。学习者需要掌握如何求解这些力系的合力和力矩,以及如何应用这些知识解决实际问题。
第三章 平面任意力系:
这章进一步扩展到不汇交于一点的力系,即平面任意力系。这里涉及到力系简化的方法,如主矢和主矩的概念,以及利用矩心法和解析法求解平衡问题。
第四章 空间力系:
空间力系涉及三维空间中的力和力矩分析,包括力对轴的矩、空间力偶和空间力系的简化。学习者需要理解和应用空间力矩矢量的合成和分解,解决复杂物体的平衡问题。
第五章 摩擦:
摩擦力是影响物体运动的重要因素。本章介绍静摩擦力和动摩擦力的概念,以及它们与正压力的关系(如摩擦定律)。通过摩擦角和临界静摩擦力的计算,可以预测物体是否会发生滑动。
第六章 点的运动学:
运动学研究物体的位置、速度和加速度随时间的变化。这一章涵盖了点的直角坐标运动学、极坐标运动学和自然坐标运动学,以及速度和加速度的合成与分解。
第七章 刚体的简单运动:
刚体运动学研究的是整个物体的运动,而非单个质点。刚体平动和定轴转动是刚体简单运动的主要内容。学习者需要理解刚体的转动惯量、角速度、角加速度,以及转动动力学方程。
这些章节构成了理论力学的核心内容,通过深入学习和实践,学生可以建立起对力与运动之间关系的深刻理解,为解决实际工程问题提供理论支持。