1.1 静力学基本概念

力的概念 力是物体间相互的机械作用，这种作用能使物体的机械运动状态发生改变，同时还能使物体产生变形。从力的概念可知力有以下性质：

物质性。离开物质，力是不存在的，用力这个抽象概念表达了物质的机械性质。相互性。力是物体间相互的机械作用，有作用力，必有反作用力。

效应性。力可使物体间的相对运动状态发生变化，这是力的运动效应或力的外效应；力还可使物体内部各部分之间发生相对位移，使物体形状发生改变，这是力的变形效应或力的内效应。

矢量性。力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，即力的三要素；将有大小、方向和作用点的量称为定位矢量。

本书中用黑体字母F表示力矢量，而用普通字母F表示力矢量的大小。在国际单位制中，力的单位是牛（N）或千牛（kN）。可用一个带箭头的线段表示力的图像，如图1.1所示，线段AB的始端A或末端B表示力的作用点，线段AB的长度表示力的大小，用线段的方位角和箭头指向表示力的方向。

刚体的概念 刚体是指物体在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变，即物体的尺寸和形状都不改变。这是一个理想化的力学模型。实际上，物体在力的作用下或多或少都会变形，这种变形必然要引起力的作用

点或作用方向发生改变，这种改变给我们求解一些问题带来了很大的麻烦；但在忽略这种微小改变后，当求解所产生的误差很小时，可将物体视为刚体，以方便计算。因此，在静力平衡计算中，则采用刚体模型。

力系的概念 力系是指作用于物体上的一群力。为了研究的方便，首先，根据力系中各力作用线在空间的分布情况，将力系分为平面力系和空间力系两大类。若力系中各力作用线在同一平

图1.1

面内，则称为平面力系，否则称为空间力系。其次，再根据力系中各力作用线的方位相互关系，将每一类力系又分为汇交力系、平行力系和任意力系。若平面力系中各力作用线汇交于一点，则称为平面汇交力系；平面力系中各力作用线相互平行，则称为平面平行力系；平面力系中各力作用线既不平行，又不全汇交于一点，则称为平面任意力系。对于空间力系进一步的分类可依此类推。

平衡的概念 平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动。在一般工程技术问题中，把固连于地面上的参考系视为惯性参考系，也就是物体的平衡是相对地球而言的。将作用在处于平衡状态物体上的力系称为平衡力系。