理论力学(高等)刘俊卿

本书为高等学校规划教材，适用于高等学校土木工程、机械类专业的多学时理论力学课程。本教材主要内容包括：基本概念、公理，汇交力系，力偶理论，平面任意力系，任意力系空间，点的运动，刚体的基本运动，点的合成运动，刚体的平面运动，质点运动微分方程，动量定理，动量矩定理，动能定理，达朗伯原理，虚位移原理，动力学普遍方程与拉格朗日方程，振动基本理论。
本书可作为高等学校土木工程、机械类专业的教材或教学参考书，也可供相关专业工程技术人员参考。
本书附光盘一张（赠送），其内容为理论力学电子课件，便于师生、读者使用。

1　基本概念、公理
　　1.1　基本概念
　　1.1.1　平衡
平衡是物体机械运动的一种特殊形式或称为机械运动的特殊状态，即物体相对于惯性参考系处于静止或做匀速直线运动的状态。工程实际中，一般取固连于地球的参考系作为惯性参考系。这样，平衡是指物体相对于地球静止或做匀速直线运动。
　　1.1.2　力的概念
力（force）是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态发生改变，或使物体产生变形。力使物体改变运动状态的效应称为力的运动效应（外效应），使物体产生变形的效应称为力的变形效应（内效应）。
实践证明力对物体作用的效应取决于力的三要素（three elements of force），即力的大小、方向和作用点。力的方向包含方位和指向两个意思，如铅直向下，水平向右等。作用点指的是力在物体上的作用位置。
力既具有大小和方向，而又服从矢量的平行四边形法则，所以力是矢量。对力矢量，除了大小、方向外，还必须明确力的作用点。因此，力矢量是固定作用点的矢量，也称为固定矢量（fixed vector）或约束矢量。力矢量可以用一条有向线段来表示：线段的长度按一定比例代表力的大小，线段的方位和箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。过力的作用点沿力的方向引出的直线，称为力的作用线。在分析过程中力矢量的符号用黑体（粗写体）表示（如F、G等）；而非黑体（如F、G等）则表示其对应的力矢量的大小。
　在国际单位制（SI）中，力的单位是牛（N）或千牛（kN）。
　一般说来，力的作用位置并不是一个点而是有一定大小的一个范围。当作用范围小到可以不计其大小时，就抽象成为一个点，这个点就是力的作用点。这种作用于一点的力则称为集中力。而在某一直线（或曲线）段上的每一点作用的大小、方向连续分布的力，称为线分布力；在某一有限平面（或曲面）上的每一点作用的大小、方向连续分布的力，称为面分布力，如水对池壁的压力；在某一有限三维区域上的每一点作用的大小、方向连续分布的力，称为体分布力，如重力。
　　……