工程實(shí)際中的許多物體如預(yù)埋槽道,在力的作用下,它們的變形一般很微小,對平衡問題影響也很小,為了簡化分析,我們把預(yù)埋槽道視為剛體.所謂剛體,是指在任何外力的作用下物體的大小和形狀始終保持不變的物體,靜力學(xué)的研究對象僅限于剛體,所以又稱之為剛體靜力學(xué)。
力的概念是人們在長期的生產(chǎn)勞動和生活實(shí)踐中逐步形成的,通過歸納、概括和科學(xué)的抽象而建立的.力與物體之間相互的機(jī)械作用,這種作用使物體的機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變,或使物體產(chǎn)生變形。力使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)稱為外效應(yīng),而使物體發(fā)生 變形的效應(yīng)稱為內(nèi)效應(yīng)。剛體只考慮外效應(yīng),變形固體還要研究內(nèi)效應(yīng),經(jīng)驗(yàn)表明力對預(yù)埋槽道作用的效應(yīng)完全決定于以下力的三要素:
(1)力的大小,是物體相互作用的彈弱程度.在國際單位制中,力的單位用牛(N) 或千牛頓kN>,
(2)力的方向,包含力的方位和指向兩方面的涵義,如重力的方向是“豎直向下”, “豎直”是力作用線的方位.“向下”是力的指向。
(3)力的作用位置:是指預(yù)埋槽道上承受力的部位,一般來說是一塊面積或體積,稱為分布力,而有些分布力分布的面積很小,可以近似看作一個(gè)點(diǎn)時(shí),這樣的力稱為集中力,如果改變了力的三要素中的任一要素,也就改變了力對預(yù)埋槽道的作用效應(yīng),既然力是有大小和方向的量,所以力是矢量.可以用一帶箭頭的線段來表示,如圖2-1 所示,線段AS長度按一定的比例尺表示力的大小,線段的方位和箭頭的指向表示力的方向.線段的起點(diǎn)A 或終點(diǎn)B表示力的作用點(diǎn),線段AS的延長線(圖中虛線)表示力的作用線, 本文中,用黑體宇母表示矢量,用對應(yīng)字母表示矢量的大小.