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1、由周围物体构成的阻碍非自由体运动的限制条件，称为该非自由体的约束。,约束对被约束物体的作用力，可简作反力或约束力。,1.2 约束和约束反力,一、两类物体,1、自由体：,能在空间做任意运动的物体。,如：飞行的飞机、炮弹、火箭、气球。,2、非自由体：,如：悬挂着的灯、钢轨上的列车。,1、约束：,2、约束反力：,某些方向的位移受到限制的物体。,二、约束与约束反力,几点说明：,1、约束反力产生的原因,2、主动力与约束反力的关系：,（1）主动力：能使物体运动或有运动趋势的力，如重力、施加的力。,3、约束反力三要素：,（2）约束反力：由主动力引起，并随主动力的改变而改变。,（3）一般的，主动力是给定的，约
2、束反力是待求的。,主动力可独立存在，而反力必须依赖于一定的主动力。,作用点：约束与被约束物体相互接触处。,方向：与约束所能限制的运动的方向相反。,大小：根据主动力及平衡条件求出。,三、约束的基本类型,缆 索,F,1.柔索,缆 索,柔索的约束力的方向一定沿着柔索，且只能是拉力。,FN,2.光滑支承面,光滑支承面的约束力必通过接触点，方向沿着接触面在该点的公法线而指向被约束物体，也就是说必为压力。,光滑支承面约束,齿 轮 啮 合 力,光滑支承面约束,3.光滑圆柱铰链,(1)固定铰链支座,约束力的大小和方向都是未知量，通常用两个互相垂直的分力 与 来表示。,(2)连接铰链（中间铰）,约束力通常用两个
3、互相垂直的分力 与 来表示。,(3)径向轴承（向心轴承）,约束力通常用两个互相垂直的分力 与 来表示。,(4)活动铰链支座（辊轴铰链支座或可动铰链支座）,FN,约束力通过销钉中心，垂直于支承面，它的指向待定。,4.光滑球铰链,约束力通常用三个正交的分力、来表示。,光滑球铰链是用于空间问题的约束,5.止推轴承,约束力通常用三个正交的分力、来表示。,6.二力构件(二力杆),刚体在二力作用下平衡的必要充分条件是此二力等值、反向、共线。,约束力必沿二铰链中心的连线，其指向可任意假设。,1-3 受力图,物体的受力分析,确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。,主动力与被动力,受力图表示研究对
4、象及其所到的受所有作 用力的简图。,例 题 1,例 题 2,画受力图的步骤和注意事项,（1）步骤,确定研究对象,画主动力,根据约束类型，正确地画上相应的约束反力,切不可单凭主观臆想推测或简单地根据主动力的方向去推想约束反力的方向,（2）几点注意,不要漏画约束反力。,不要多画力，对于画出的每一个力应明确其施力体。,当分析两物体间的相互作用力时，要注意检查这些力的箭头是否符合作用力与反作用力的关系。,当研究系统平衡时，在受力图上只画出外部物体对研究对象的作用力（外力），不画成对出现的内力。,FB,指出下列受力图中的错误，并予以改正。,（1）,（2）,FB,（3）,例题7,（4）,课堂练习,（1）,作出图示结构中各构件的受力图,（2）,（3）,第一次作业：1-1、1-2、1-3、1-4、1-5（d有点问题改一下）,
