一、力的概念
力是物體之間相互的機械作用。這種作用使物體的機械運動狀態發生變化或使物體的形狀發生改變,前者稱為力的外效應或運動效應,后者稱為力的內效應或變形效應,力不能脫離實際物體而存在。
例如:垂直向上運載重物時,由于力對物體產生的作用,使物體由靜止到運動,由低位移到高位,這種作用就是力。
重力:物體受到地球的引力而產生的。重力的方向總是豎直向下,大小和物體質量呈正比。
二、力的三要素
力對物體的作用效果取決于力的三個要素,分別是力的大小、力的方向、力的作用點。
1.力的大?。罕硎疚矬w間相互機械作用的強弱程度。單位:牛頓(N)或千牛頓(kN)。
2.力的方向:表示力的作用線在空間的方位和指向。
3.力的作用點:表示力的作用位置。
物體的重心是各種物體質量的中心,另外也可以認為物體的全部質量都作用在重心上,形狀規則的均勻物體的重心就在物體的幾何中心。
力的大小、方向、作用點不同,作用的效果也都不同。
力的大小不同:將一個硬彈簧往外拉,如果用的力比較小的話則拉不動。如果用大力拉,則拉得動。說明力的作用效果跟力的大小有關。
力的方向不同:向外用力,彈簧被拉長;向內用力,彈簧被壓短;用扳手扭螺釘,向上用力,螺釘被擰松;向下用力,螺釘被擰緊。說明力的作用效果跟力的方向有關。
力的作用點不同:扭螺釘,在扳手上離螺釘越遠的位置施力越省力,越近越費力。
三、力的單位
度量力的大小的單位,在國際單位制中,用牛頓(N)或千牛頓(kN);目前在工程實際中,仍沿用工程單位制的千克力(kgf)或噸力(Tf)。
1千克力指的是1千克的物體所受的重力大小,1噸力指的是1噸的物體所受的重力大小。
四、外力
指作用于構件、受力物體上的力(一般稱為載荷)。
五、內力
當構件在外力作用下發生變形時,構件內部分子之間就伴隨著產生一種抵抗力,這種抵抗力就叫做內力。
內、外力是相對于構件的系統而言的,外力是受到的系統之外的力,內力是受到的系統之內的力。
六、應力
物體由于外因(受力、濕度、溫度場變化等)而變形時,在物體內各部分之間產生相互作用的內力,以抵抗這種外因的作用,并試圖使物體從變形后的位置恢復到變形前的位置。在所考察的截面某一點單位面積上的內力稱為應力。同截面垂直的稱為正應力或法向應力,同截面相切的稱為剪應力或切應力。
應力就是在一個很小截面上的內力,應力=內力/截面面積.