物体的受力分析和受力图

    

图1－4

    但反之，处于压力平衡下的刚杆若换成绳索，就不能平衡。

    静力学的全部理论都可以由上述5个公理演绎推证而成，这既说明了理论体系的完整和严密，也说明了理论体系的成熟。

1.2　工程中常见约束和约束力

    有些物体，如飞翔的鸟类，飞行的飞机、火箭和人造卫星等，它们在空间的运动没有受到其他物体预加的限制，称为自由体；而另一类物体，如在轨道上行驶的火车、在轴承中转动的电机转子、支承在桥墩上的公路和铁路桥梁等，它们在空间的运动受到其他物体预加的限制，称为非自由体。对非自由物体运动预加限制的其他物体称为约束。上述轨道对火车、轴承对转子、桥墩对梁等都是约束。

    从力学角度来看，约束对非自由物体的作用，实际是通过力来实现的，这种力称为约束力。很明显，约束力的方向必定与该约束所能阻碍的运动或位移方向相反。

    一般物体除了受到约束力的作用外，往往还要受到所谓主动力的作用。主动力是指约束力以外的其他力，又称载荷，如物体的重力、房屋建筑所受的风力、大坝所受的水力、电机转子所受的电磁力等。

    下面介绍一些工程中常见的约束及相应的约束力。

    1.2.1　光滑接触面的约束

    被约束物体与约束体之间有接触面，且摩擦很小，可以忽略不计，看成是理想光滑接触面。例如，支持物体的固定面（图1－5），啮合齿轮的齿面（图1－6）。