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第三章靜力平衡. 3-1 力的測量. 3-2 力的種類. 3-3 力的合成與分類. 3-4 力矩和力偶. 3-5 靜力平衡的條件. 3-6 重心. 3-7 靜摩擦力. 3-8 靜力學應用 ... Browse RecentPresentations ContentTopics UpdatedContents FeaturedContents PowerPointTemplates Create Presentation Survey Quiz Lead-form E-Book PresentationCreatorCreatestunningpresentationonlineinjust3steps. ProGetpowerfultoolsformanagingyourcontents. Login Upload OnlinePresentationCreator| CreateSurvey| CreateQuiz| CreateLead-form Getaccessto1,00,000+PowerPointTemplates(ForSlideServeUsers)-BrowseNow CreatePresentation DownloadPresentation Download SkipthisVideo LoadingSlideShowin5Seconds.. 第三章靜力平衡PowerPointPresentation DownloadPresentation 第三章靜力平衡 SharePresentations EmailPresentationtoFriend EmailSentSuccessfully EmbedCode EmbedCodeCopied... Link 1/55 第三章靜力平衡 Like Share Report 687Views DownloadPresentation 第三章靜力平衡.3-1力的測量.3-2力的種類.3-3力的合成與分類.3-4力矩和力偶.3-5靜力平衡的條件.3-6重心.3-7靜摩擦力.3-8靜力學應用實例.3-1力的測量(1/3).力可以使物體；.運動狀態發生改變.力的效應：.力可以使物體。

.產生形變.[說明]：利用力的這兩種效應，可用於測量力的大小。

.彈性恢復力.物體一旦發生形變，即會產生一種彈性恢復力， UploadedonOct11,2014 LilyMarcellus +Follow DownloadPresentation 第三章靜力平衡 ---------------------------END--------------------------- Related MorebyUser Norelatedpresentations. PresentationTranscript 第三章靜力平衡3-1力的測量3-2力的種類3-3力的合成與分類3-4力矩和力偶3-5靜力平衡的條件3-6重心3-7靜摩擦力3-8靜力學應用實例3-1力的測量(1/3)力可以使物體；運動狀態發生改變•力的效應：力可以使物體。

產生形變[說明]：利用力的這兩種效應，可用於測量力的大小。

•彈性恢復力物體一旦發生形變，即會產生一種彈性恢復力，當外力去除時即恢復原狀，這種恢復力稱為彈力。

[說明]：當物體形變量超過某個極限，就無法恢復原狀，這個極限稱為「彈性限度」。

3-1力的測量(2/3)•虎克定律：在彈性限度內，彈簧長度的變化量(x)和所受外力(F)成正比。

FF=kxABk：彈簧的彈力常數，單位是kgw/m或gw/cm。

xO例題3-13-1力的測量(3/3)(1)串聯•彈簧組合：F=F1=F2x=x1+x2111=+kk1k2(2)並聯F=F1+F2x=x1=x2k=k1+k23-2力的種類(1/2)根據施力體是否和物體接觸，力可區分為：•力的分類：接觸力超距力。

、例題3-2[問題]：哪些力是超距力?3-2力的種類(2/2)[問題1]：若不計繩重，繩子下端的張力與上方是否相同?若考慮繩重又如何?[問題2]：什麼是「正向力」?3-3力的合成與分解(1/5)•力的圖示力是向量，可以一射線表示。

代表力的大小；即是力的方向。

射線的長度射線的方向F2F2F2F1F1F1平移使F1和F2的起點重合，以此二邊圍成一個平行四邊形，連接起點和對角頂點即為合力。

平移F2使其起點和F1的終點重合，連接F1的起點和F2的終點即為合力。

3-3力的合成與分解(2/5)•力的合成(1)平行四邊形法(2)三角形法F3F3F2F1F1F2F’FF3-3力的合成與分解(3/5)•力的合成[說明]：多個力的合成也可用平行四邊形法或三角形法(多邊形法)求合力。

例題3-3F2F1FFFxFyFF1F23-3力的合成與分解(4/5)•力的分解一個力可分解成兩個分力或多個分力，分解的方式有無限多種。

[註]：分力的大小不一定比合力小。

例題3-4[說明]：物理上，常將力分解成兩個互相垂直的分力。

如上圖中，Fx=Fcosq、Fy=Fsinq。

3-3力的合成與分解(5/5)•力的合成與分解[說明]：在求多個力的合力時，我們常將各個力分解成互相垂直的分力，而後再求其合力。

Fx=F1x+F2x+F3xFy=F1y+F2y+F3y例題3-5FyF=(Fx)2+(Fy)2tanq=Fx3-4力矩和力偶(1/4)[問題]：在下列哪一種情況中，螺絲較容易被鬆開?(a)(b)(c)d=r=rFsinqt=dF=(rsinq)F=r(Fsinq)3-4力矩和力偶(2/4)•力矩(1)力臂力的作用線到支點的垂直距離。

(2)力矩力矩等於力(F)和力臂(d)的乘積。

3-4力矩和力偶(3/4)•力矩(3)方向力矩是一向量，其方向可為順時鐘方向或逆時鐘方向。

(4)單位力矩的單位可以是牛頓公尺(Nm)或公斤重公尺(kgwm)。

例題3-6例題3-7[說明]：力矩的大小由力的大小、方向、施力點等三要素決定。

3-4力矩和力偶(4/4)•力偶與力偶矩(1)力偶當物體受到大小相等、方向相反而不作用在同一直線上的兩力作用時，此兩作用力稱為一對力偶。

(2)力偶矩如上圖，當兩力對槓桿施力時，造成的力偶矩t=d1F+d2F=dF。

F2F1F1F2(1)平移平衡的條件？合力為0，Fi=0(2)轉動平衡的條件？合力矩為0，ti=03-5靜力平衡的條件(1/3)•靜力平衡當物體受到力的作用但卻保持靜止，則物體處於『靜力平衡』狀態。

[問題]：例題3-8例題3-9例題3-10例題3-11F2F1F合力和合力矩必須同時為零，Fi=0，ti=03-5靜力平衡的條件(2/3)•靜力平衡[問題]：(3)靜力平衡的條件？例題3-12例題3-13例題3-14例題3-15q1q1F2F3F2F3q3q3F1F1q2q23-5靜力平衡的條件(3/3)F1F2F3•拉密定理==sinq1sinq2sinq3[說明]：F2F3F1=正弦定理：=sin(p-q2)sin(p-q3)sin(p-q1)3-6重心(1/7)[問題]：如右圖，兩球形物體以質量不計的輕桿連接，則支點需在何處才可使整個系統平衡而不致傾倒？•重心的位置(1)重心被看作是物體各部份重量的集中點，所以支點設在重心正下方時，物體處於「靜力平衡」狀態。

3-6重心(2/7)•重心的位置W1+W2+W3+W4x1x2x3x4GxGW3W2W1W4(2)重心位置的計算xiWiyiWiziWixG=yG=zG=WiWiWi3-6重心(3/7)•重心的位置(3)重心位置的測定當物體被吊起而平衡時，重心位置必位於懸吊點的正下方，因此更換懸吊點兩至三次重複此步驟，交會線的所在即為重心處。

3-6重心(4/7)•重心的位置[問題]：均勻對稱的物體，其重心所在是否位於幾何中心？例題3-16例題3-17例題3-183-6重心(5/7)•重心與平衡(a)(b)(c)(d)[問題]：如上圖，物體在哪些情況下將無法平衡而摔落桌面？例題3-193-6重心(6/7)•平衡的種類(a)(b)(c)如上圖，(a)圖為穩定平衡；(b)圖為不穩定平衡；(c)圖為隨遇平衡。

[問題1]：何者稍微傾斜，將使重心上升？下圖中的裝置，各處於何種平衡狀態?(a)(b)(c)3-6重心(7/7)[問題2]：右圖中，A、B、C各處於何種平衡狀態?[問題3]：3-7靜摩擦力(1/3)fs=msNffsfk=mkNfkFO•摩擦力(1)當物體靜止時，推力F=靜摩擦力f。

(2)當物體被推動後，推力F>動摩擦力f。

(3)最大靜摩擦力fs=msN動摩擦力fk=mkN3-7靜摩擦力(2/3)fs=msNffsfk=mkNfkFO•靜摩擦力[問題1]：為什麼最大靜摩擦力fs>動摩擦力fk?[問題2]：最大靜摩擦力fs和哪些因素有關?例題3-203-7靜摩擦力(3/3)yNWsinqfxWcosqW•摩擦係數的測量q物體置於斜面上，緩慢地增加傾斜角q，當物體恰欲開始下滑時，斜面的傾斜角為q，此時，靜摩擦係數ms=tanqs。

[問題]：動摩擦係數是否也可用此方法測量？例題3-21例題3-22(1)第一類槓桿：。

使用目的：。

(2)第二類槓桿：。

。

使用目的：(3)第三類槓桿：。

。

使用目的：3-8靜力學應用實例(1/5)使用機械的目的：省力、省時、改變施力方向。

3-8-1槓桿支點在中間改變施力方向抗力點在中間省力但費時施力點在中間省時但費力(2)動滑輪使用目的：。

(3)滑輪組使用目的：。

3-8靜力學應用實例(2/5)3-8-2滑輪(1)定滑輪使用目的：改變施力方向。

省力但費時省力、改變施力方向3-8靜力學應用實例(3/5)3-8-3斜面F使用目的：。

省力但費時q[說明]：W如右圖，物體置於光滑斜面上時，物體的下滑力=Wsinq，所以將物體上推所需的力僅需稍大於Wsinq即可。

如右圖所示，輪軸可視為第一類槓桿的變形，若物掛於軸上而施力在輪上如右圖所示，輪軸可視為第一類槓桿的變形，若物掛於軸上而施力在輪上，則RF=rWrF=()WR3-8靜力學應用實例(4/5)3-8-4輪軸使用目的：施力在輪，省力費時；施力在軸，費力省時。

[說明]：右圖是截面頂角為q的三角形劈。

當劈開其下方的物體時，所受的抗力為f，則施力F與抗力f的關係為qF=2fsin23-8靜力學應用實例(5/5)3-8-5劈使用目的：省力但費時。

[說明]：[註]：劈的頂角愈小愈省力。

例題3-1一彈簧沿鉛直方向懸掛80gw之物體時，全長為22cm；改掛140gw之物體時，全長為25cm，則：(1)該彈簧之力常數為何？(2)若將彈簧橫放水平光滑桌面上，在其兩端施加拉力F時，全長為23cm，則F為何？例題3-2在圖3-6所示的各種情況中，指出物體所受的外力。

(1)在圖(a)中，將一小球以20m/s的速度水平拋射出去(2)在圖(b)中，一物體靜止地鉛直懸掛在一彈簧的下端(3)在圖(c)中，一均勻球體靜置於兩光滑木板之間；(4)在圖(d)中，一置於光滑地面上的磚塊緊靠著牆壁，人以手沿水平方向施力推之。

(a)(b)(c)(d)例題3-3兩力的大小均為10kgw，夾角為60o，如圖所示。

求合力的大小和方向為何？又若兩者之間的夾角為120o，則合力的大小和方向為何？10kgw60o10kgw例題3-4在右圖中，5.0kgw的力沿著與水平夾成30o的方向，拉動一車子，此力沿水平方向拉車向前的分力是多少？例題3-5在一光滑水平的桌面上有一很輕的小銅環，被三條細線沿水平方向拉住，細線對銅環的作用力方向，如右圖所示，其量值分別為F1=25gw，F2=15gw，F3=30gw，試求此銅環所受的合力為何？F2127o90oF1F3例題3-6如右圖所示，在輪胎換好後，必須將螺帽鎖緊，說明書上載明需以9.2kgw·m的力矩來轉，螺帽才不至於鬆動。

若手握扳手處與螺帽的距離為45cm，當施力的方向和扳手的把柄夾角為60o時，試求手須施力的大小。

例題3-7如右圖所示，一木棒的一端固定於O點，在另一端施力分別為F1、F2、和F3三力，三者中何者對通過O點的轉軸，所產生的力矩最大？何者最小？(圖中的虛線L與棒平行)LF2F3F1OA例題3-8小明和小華兩人在滑梯上遊戲。

小華重20kg，欲在傾斜角為30o的滑梯上溜下去，小明則在滑梯頂上，用手以平行滑梯方向的力抓住小華，如下圖所示。

若不計滑梯面上的摩擦力，則小明須施力多大，才可拉住小華，使靜止在滑梯上？例題3-9如圖所示，一物體以細繩C鉛直吊起，接至懸於天花板的A、B兩細繩，其中A繩另連接一彈簧秤。

已知A和B兩繩和天花板的夾角分別為30o和45o，彈簧秤的讀數為1.83kgw，試求物體的重量和B繩的張力。

例題3-10父親與孩子兩人坐翹翹板，父親重60kg，距離中央支點0.6m，孩子重30kg，距離支點1.5m，如圖所示。

試問：(1)翹翹板會平衡嗎？(2)若翹翹板會轉動，父親應坐在哪裡，翹翹板才能平衡？例題3-11右圖是利用輪軸將重物提升的示意圖，輪軸的半徑分別為20cm及10cm，其上各繞以繩子，繞軸的繩接一10kgw的重物，以手拉繞輪的繩子，則手須施力多大才可將物拉起？例題3-12在右圖中，以手提桿秤來稱物體的重量。

當桿秤平衡時，圖中AB長6cm，BC長12cm，手握處B的重量刻度為零，C處的重量刻度為0.80kgw，若桿重不計，則手向上拉的作用力是多少kgw？例題3-13在右圖中，A和B兩人共同以一輕的扁擔，抬一60kgw的物體，兩人相距1.5m，物體置於距離A1.0m處，若扁擔重量不計，則兩人各施力多大？例題3-14在下圖中，一木棒（重量可以忽略）的A端以樞紐固結在牆上，在棒上B處用細繩繫在牆上D處，使木棒呈水平，繩與棒之間的夾角為60o。

另有一物體重5.0kgw以細繩吊在棒上C處。

若AB長1.2m，AC長0.8m，則BD繩的張力為何？牆壁作用於木棒的力的量值為何？例題3-15在下圖中，長度為L的梯子斜靠在光滑的牆壁上，梯子和水平地面之間的夾角為60o，一人重50公斤，站在梯上距梯子底端L/3處。

假設梯子靜止不動，而且梯子的重量可以忽略不計，求地面對梯子的作用力。

例題3-16在右圖中，邊長為1.0m的正三角形的三頂點，各置有重量為0.20kgw、0.60kgw、和0.10kgw的小物體，求此組合的重心位置。

例題3-17右圖為一厚度和密度皆均勻的L形曲尺，寬度甚小，可以忽略，長邊和短邊的長度分別為0.80m和0.40m。

求此曲尺的重心位置。

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