靜力學的基礎概念及常用力學單位 - 長脖子-

在解靜力學的題型時，時常會用到靜平衡分析，其中會牽涉到 牛頓的第一運動定律（慣性定律） ，假若物體所受的力，在各方向剛好可以平衡，則靜者保持靜止 ... Skiptocontent Home學習紀錄靜力學的基礎概念及常用力學單位 世界上所有的運動幾乎都牽涉到「力學」，舉凡重力、磁力、摩擦力……等，皆屬力學的範疇。

不過今天要來討論的是有關「工程力學」的部分，本科為土木工程系的我，畢業後在職場上工作已差不多有一年的時間，在稍微思考之後，決定要開始準備土木技師的證照。

土木技師總共包含11個科目，最先要來探討的肯定就是基礎中的基礎「工程力學」。

工程力學分為「剛體力學」及「流體力學」，而剛體力學中又有「靜力學」及「動力學」，土木技師考試不包含流體力學以及動力學，所以接下來都會以討論「靜力學」為主。

基礎概念 首先先來討論何謂「剛體」？ 在受力之後，物體之內任兩點間的距離與受力前相比沒有改變，就稱之為「剛體」。

換句話說，就是沒有產生變形。

而另一種在受力之後，物體內任兩點間的距離與受力前相比有產生變化的物體，稱之為「可變形體」。

也就是物體產生了變形。

這時你可能會有疑問？這個世界上真的有剛體嗎？ 答案應該是沒有的，所有物體在受力之後，無論受力多少，都會產生變形，只是有時候產生的變形小到可以忽略不計的情況下，會將其視為「剛體」進行分析。

靜力學裡討論的是剛體，而可變形體的討論會在往後進入材料力學時，再進行探討。

靜平衡分析 在解靜力學的題型時，時常會用到靜平衡分析，其中會牽涉到牛頓的第一運動定律（慣性定律），假若物體所受的力，在各方向剛好可以平衡，則靜者保持靜止狀態；動者，會維持等速度運動。

其概念如下： 了解牛頓第一運動定律之後，就可以將此定律應用在靜平衡方程式上。

靜平衡方程式 先來說「平面力系」的靜平衡方程式，用直角坐標系來表示，水平為x軸，垂直為y軸： 方程式為： 透過牛頓第一運動定律，我們知道ΣFx=0便是x軸及y軸上的力量總和須為0。

其中還多了一個牛頓第一運動定律中沒有提到的方程式：ΣM=0，代表的是力矩總合為0，意即不能使物體產生旋轉。

再來說「空間力系」的靜平衡方程式，一樣使用直角坐標系，只是多加了一個z軸，方程式如下： 其實可以發現如果沒有z軸的分力，就可以將空間力系的6個方程式簡化成平面力系的3個方程式。

在xy座標軸的平面裡，無論是順時鐘或逆時鐘，只有z軸會對其產生力矩，可以簡單地用「右手定則」來判斷，所以平面力系中ΣM=0指的是ΣMz=0，只是大多數時間會簡略不寫，不過如果有用到空間力系，時常會有人感到困惑，是需要稍微注意的地方。

接著要來介紹常見的力學單位，但在這之前呢，我想先來介紹科學記號，這裡也只介紹在考試中題型較常出現的科學記號，如果對更多科學記號有興趣的朋友們，可以自己去搜尋哦！ 題型中常出現的科學記號 10910610310-310-610-9G(大寫)M(大寫)kmμn要記得注意大小寫哦！ 力學單位 制度包含大家熟知的「公制」、「英制」及「台制」，每個制度中都分別有各自的『長度』、『力量』及『質量』單位。

公制 長度單位：這個大家應該都非常熟悉，就是公尺（m）、公分（cm）和公厘（mm） 力量單位：牛頓（N），會先介紹科學記號的原因是因為題型中時常會出現kN這個單位，其代表的是『仟牛頓』 質量單位：這個應該也是相當的熟悉，分別是公噸（t）、公斤（kg）和公克（g） 英制 長度單位：英呎（ft，為方便表達，題目中常以「′」表示）、英吋（in，為方便表達，題目中常以「″」表示） 力量單位：磅（lb），如同『仟牛頓』的表示方式，klb代表的是『仟磅』 質量單位：斯勒格（slug）。

說實話，在之前準備任何考試的時候，甚至一直到考試結束，我都不知道這個單位，不過確實沒有在考題中遇過，所以各位就當知道就好。

台制 長度單位：同公制長度單位 力量單位：我們生活中常說的什麼東西幾公斤重，多少『重』就是台制的力量單位。

公噸重（tf或tw）、公斤重（kgf或kgw）及公克重（gf或gw），f代表的是force，而w代表的是weight。

質量單位：同公制質量單位 –公制英制台制長度單位公尺（m）公分（cm）公厘（mm）英呎（ft）「′」英吋（in）「″」公尺（m）公分（cm）公厘（mm）力量單位牛頓（N）磅（lb）公噸重（tf或tw）公斤重（kgf或kgw）公克重（gf或gw）質量單位公噸（t）公斤（kg）公克（g）斯勒格（slug）公噸（t）公斤（kg）公克（g） 那本次的學習心得及筆記就分享到這邊了，往後也會繼續將學習到的新進度，整理成筆記慢慢丟上來！ 文章導覽 ←Previous文章Next文章→ LeaveaCommentCancelReply發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。

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Δ 關於長脖子 因為脖子很長，就被取了這個綽號，這個網站是伸長脖子的探險之路，進入職場後，深切體會到不投資，未來的生活會過得很辛苦，於是開始了對投資理財世界的研究…