《理論力學(xué)》是根據(jù)教育部“力學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”編寫的，由淺入深按照由質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)點(diǎn)系、由矢量到代數(shù)量循序漸進(jìn)的次序，分三篇進(jìn)行介紹。第1篇是靜力學(xué)，包括受力分析和受力圖、力系的等效與簡(jiǎn)化和靜力學(xué)平衡問(wèn)題等內(nèi)容；第2篇是運(yùn)動(dòng)學(xué)，包括運(yùn)動(dòng)分析基礎(chǔ)、點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)分析和剛體的平面運(yùn)動(dòng)分析等內(nèi)容；第3篇是動(dòng)力學(xué)，包括質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)力學(xué)普遍定理及其應(yīng)用、達(dá)朗貝爾原理、虛位移原理等內(nèi)容。本書(shū)還選配了一定數(shù)量的典型例題、思考題和習(xí)題供教師和學(xué)生選用。
本書(shū)可作為高等學(xué)校機(jī)械、土木、交通、水利、采礦、冶金等各工科專業(yè)中少學(xué)時(shí)教材或教學(xué)參考書(shū)，也可供相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
《理論力學(xué)》重視力學(xué)概念及工程應(yīng)用，例題豐富，重視分析，深入淺出，用較多篇幅講解理論力學(xué)的基本概念、基本理論、基本方法，著重討論平面問(wèn)題，對(duì)空間問(wèn)題及一些提高性內(nèi)容，則抓住實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)作精練的論述。本書(shū)包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)3篇，共15章。每章有教學(xué)要求、小結(jié)。
劉然慧，多年從事理論力學(xué)教學(xué)與研究，有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本人所承擔(dān)研究項(xiàng)目曾獲省級(jí)教學(xué)成果三等獎(jiǎng)、山東省教育廳三等獎(jiǎng)、煤炭局二等獎(jiǎng)、山東省統(tǒng)計(jì)科研重點(diǎn)研究課題、校級(jí)一等獎(jiǎng)等。
緒論1
0.1理論力學(xué)的研究?jī)?nèi)容1
0.2理論力學(xué)的學(xué)習(xí)目的2
0.3理論力學(xué)的研究方法2
0.4理論力學(xué)的學(xué)習(xí)方法3
第1篇靜力學(xué)
第1章靜力學(xué)公理和物體的受力分析6
1.1靜力學(xué)基本概念6
1.1.1力和力系的概念6
1.1.2平衡的概念7
1.1.3剛體的概念7
1.2靜力學(xué)公理7
1.3約束與約束反力8
1.3.1柔體約束9
1.3.2光滑接觸面約束9
1.3.3光滑圓柱鉸鏈約束9
1.3.4支座約束10
1.3.5鏈桿約束11
1.4物體的受力分析與受力圖11
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示14
思考題15
習(xí)題16
第2章平面匯交力系和平面力偶系18
2.1平面匯交力系合成與平衡的幾何法18
2.1.1平面匯交力系合成的幾何法18
2.1.2平面匯交力系平衡的幾何條件19
2.2平面匯交力系合成與平衡的解析法20
2.2.1力在直角坐標(biāo)軸上的投影20
2.2.2合力投影定理20
2.2.3平面匯交力系合成的解析法21
2.2.4平面匯交力系的平衡方程21
2.3平面力對(duì)點(diǎn)之矩23
2.3.1力對(duì)點(diǎn)之矩23
2.3.2合力矩定理23
2.4平面力偶24
2.4.1力偶與力偶矩24
2.4.2平面力偶的等效定理25
2.5平面力偶系的合成和平衡條件25
2.5.1平面力偶系的合成25
2.5.2平面力偶系的平衡條件26
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示27
思考題27
習(xí)題28
第3章平面任意力系32
3.1力線平移定理32
3.2平面任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化33
3.3平面任意力系的平衡方程37
3.4物體系統(tǒng)的平衡41
3.4.1靜定與靜不定問(wèn)題41
3.4.2物體系統(tǒng)平衡的求解43
3.5平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算48
3.5.1平面桁架的概念48
3.5.2節(jié)點(diǎn)法49
3.5.3截面法50
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示51
思考題51
習(xí)題52
第4章摩擦59
4.1滑動(dòng)摩擦59
4.1.1靜滑動(dòng)摩擦力及**大靜滑動(dòng)摩擦力60
4.1.2動(dòng)滑動(dòng)摩擦力61
4.2摩擦角和自鎖現(xiàn)象61
4.2.1摩擦角61
4.2.2自鎖現(xiàn)象62
4.3考慮摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題63
4.4滾動(dòng)摩阻簡(jiǎn)介67
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示69
思考題70
習(xí)題71
第5章空間力系74
5.1力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影74
5.1.1直接投影法74
5.1.2二次投影法75
5.1.3力沿空間直角坐標(biāo)軸的分解75
5.1.4空間匯交力系的合成與平衡條件76
5.2力對(duì)點(diǎn)之矩矢和力對(duì)軸之矩78
5.2.1力對(duì)點(diǎn)之矩以矢量表示——力矩矢78
5.2.2力對(duì)軸之矩79
5.2.3力對(duì)點(diǎn)之矩與力對(duì)通過(guò)該點(diǎn)的軸之矩的關(guān)系80
5.3空間力偶81
5.3.1空間力偶矩以矢量表示力偶矩矢81
5.3.2空間力偶等效定理81
5.3.3空間力偶系的合成與平衡條件82
5.4空間任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化83
5.4.1空間任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化83
5.4.2空間任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果分析85
5.5空間任意力系的平衡87
5.5.1空間任意力系的平衡方程87
5.5.2工程實(shí)物與空間約束類型的對(duì)應(yīng)分析88
5.5.3空間平衡問(wèn)題舉例89
5.6平行力系中心與重心93
5.6.1平行力系中心93
5.6.2重心94
5.6.3確定物體重心的方法95
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示98
思考題98
習(xí)題98
第2篇運(yùn)動(dòng)學(xué)
第6章點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)104
6.1矢量法104
6.1.1運(yùn)動(dòng)方程104
6.1.2點(diǎn)的速度105
6.1.3點(diǎn)的加速度105
6.2直角坐標(biāo)法106
6.2.1運(yùn)動(dòng)方程106
6.2.2點(diǎn)的速度107
6.2.3點(diǎn)的加速度107
6.3自然法111
6.3.1運(yùn)動(dòng)方程111
6.3.2自然軸系111
6.3.3點(diǎn)的速度112
6.3.4點(diǎn)的切向加速度和法向加速度112
6.3.5幾種特殊運(yùn)動(dòng)114
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示116
思考題116
習(xí)題117
第7章剛體的基本運(yùn)動(dòng)120
7.1剛體的平行移動(dòng)120
7.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)122
7.2.1轉(zhuǎn)動(dòng)方程122
7.2.2角速度122
7.2.3角加速度123
7.3轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度124
7.3.1定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度125
7.3.2定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的加速度125
7.4輪系的傳動(dòng)比127
7.4.1齒輪傳動(dòng)127
7.4.2帶輪傳動(dòng)128
7.5以矢量表示角速度和角加速度·以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度129
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示131
思考題131
習(xí)題132
第8章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)135
8.1**運(yùn)動(dòng)·相對(duì)運(yùn)動(dòng)·牽連運(yùn)動(dòng)135
8.2速度合成定理136
8.3牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理139
8.4牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理142
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示145
思考題146
習(xí)題146
第9章剛體的平面運(yùn)動(dòng)150
9.1剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解150
9.1.1平面運(yùn)動(dòng)的概念150
9.1.2平面運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化150
9.1.3剛體平面運(yùn)動(dòng)方程151
9.1.4剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解過(guò)程151
9.2平面圖形上各點(diǎn)的速度分析152
9.2.1基點(diǎn)法152
9.2.2速度投影法154
9.2.3速度瞬心法154
9.3平面圖形上各點(diǎn)的加速度分析159
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示164
思考題164
習(xí)題165
第3篇?jiǎng)恿W(xué)
第10章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)171
10.1動(dòng)力學(xué)基本定律171
10.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程173
10.2.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程在直角坐標(biāo)軸上的投影173
10.2.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程在自然軸上的投影173
10.2.3質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題173
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示178
思考題178
習(xí)題179
第11章動(dòng)量定理182
11.1動(dòng)量與沖量182
11.1.1動(dòng)量182
11.1.2沖量183
11.2質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理183
11.2.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理183
11.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理184
11.2.3質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律186
11.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理187
11.3.1質(zhì)量中心(質(zhì)心)187
11.3.2質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理187
11.3.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律188
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示189
思考題189
習(xí)題190
第12章動(dòng)量矩定理192
12.1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩192
12.1.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩192
12.1.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩193
12.2質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理193
12.2.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理193
12.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩定理194
12.2.3動(dòng)量矩守恒定律196
12.3剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的微分方程197
12.4剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量199
12.4.1簡(jiǎn)單形狀物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算199
12.4.2回轉(zhuǎn)半徑(或慣性半徑)200
12.4.3平行軸定理200
12.5剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程203
12.5.1質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理203
12.5.2剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程204
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示207
思考題208
習(xí)題209
第13章動(dòng)能定理212
13.1力的功212
13.1.1重力的功213
13.1.2彈性力的功214
13.1.3定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上作用力的功214
13.1.4質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)力的功215
13.1.5約束反力的功之和等于零的理想情況215
13.2質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能217
13.2.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能217
13.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能217
13.3動(dòng)能定理219
13.3.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理219
13.3.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理220
13.4勢(shì)力場(chǎng)·勢(shì)能·機(jī)械能守恒定律223
13.4.1勢(shì)力場(chǎng)223
13.4.2勢(shì)能224
13.4.3機(jī)械能守恒定律226
13.5動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用226
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示232
思考題233
習(xí)題234
第14章達(dá)朗貝爾原理239
14.1慣性力·質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理239
14.2質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理241
14.3剛體慣性力系的簡(jiǎn)化241
14.3.1剛體平動(dòng)242
14.3.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)242
14.3.3剛體作平面運(yùn)動(dòng)(平行于質(zhì)量對(duì)稱面)243
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示246
思考題246
習(xí)題247
第15章虛位移原理249
15.1約束·虛位移·虛功249
15.1.1約束及其分類249
15.1.2虛位移251
15.1.3虛功252
15.1.4理想約束252
15.2虛位移原理及應(yīng)用252
學(xué)習(xí)方法和要點(diǎn)提示254
思考題254
習(xí)題255
習(xí)題參考答案257
參考文獻(xiàn)270
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