力學課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS力學基本概念靜力學動力學振動與波動材料力學BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01力學基本概念力力矩力的合成與分解力矩的合成與分解力與力矩01020304力是物體之間的相互作用，表示物體運動狀態改變的原因。力矩是力和力臂的乘積，表示力對物體轉動效應的量度。根據平行四邊形定則，將一個力分解為兩個或多個分力。根據平行四邊形定則，將一個力矩分解為兩個或多個分力矩。物體保持靜止或勻速直線運動狀態，除非受到外力的作用。第一定律物體的加速度與所受外力成正比，與物體的質量成反比。第二定律作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。第三定律分析物體的運動狀態，解決實際問題。牛頓運動定律的應用牛頓運動定律物理規律在不同的慣性參考系中是相同的。相對性原理相對論否定了經典力學中的絕對時空觀，提出了新的時空觀和質能關系。相對論與經典力學光速不變原理和相對性原理。狹義相對論的基本原理等效原理和廣義協變原理。廣義相對論的基本原理相對性原理為了計量各種物理量，需要建立各種單位制。國際單位制是目前使用最廣泛的單位制。單位制量綱導出單位物理量之間的數學關系可以表示為量綱相同的數學表達式。根據基本單位通過數學公式推導出來的其他物理量的單位。030201單位制與量綱BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02靜力學物體在不受外力或所受外力合力為零時所處的狀態。平衡狀態根據力的平衡原理，物體在平衡狀態下，其上所有力的矢量和為零。平衡方程物體在平衡狀態下，其上所有力的矢量和為零，或者所有力矩的矢量和為零。平衡條件平衡狀態與平衡方程

力的合成與分解力的合成將兩個或多個力合成為一個力的過程。力的分解將一個力分解為兩個或多個分力的過程。力的平行四邊形法則表示力的大小和方向關系的平行四邊形法則。物體在靜止狀態下受到的摩擦力。靜摩擦力物體在運動狀態下受到的摩擦力。動摩擦力表示物體表面粗糙度的物理量，與接觸面的材料、溫度、濕度等因素有關。摩擦系數摩擦力應力和應變描述物體內部應力和應變狀態的物理量。彈性力學研究物體在受力作用下的變形和內力的學科。彈性模量表示材料抵抗變形能力的物理量，與材料的種類和溫度等因素有關。彈性力學基礎BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03動力學描述物體運動狀態的物理量總結詞質點和質點系的動量定理是力學中的基本定理之一，它描述了物體運動狀態的物理量，即動量。動量是質量與速度的乘積，反映了物體運動的大小和方向。質點和質點系的動量定理分別適用于單個質點和多個質點的系統，是研究物體運動狀態變化的重要基礎。詳細描述質點和質點系的動量定理總結詞描述力對物體做功和能量變化的物理量要點一要點二詳細描述動能定理和功能原理是力學中的重要定理，它們描述了力對物體做功和能量變化的物理量。動能定理指出，合外力對物體所做的功等于物體動能的增量，即動能的變化等于合外力做的功。功能原理則指出，外力和非保守力在一個封閉系統中對物體所做的功等于該系統的機械能增量。這兩個定理是研究力對物體做功和能量轉化的重要工具。動能定理與功能原理總結詞描述物體轉動狀態的物理量詳細描述角動量定理和角動量守恒定律是研究物體轉動狀態的重要定理。角動量是描述物體轉動狀態的物理量，等于質量、速度和轉動半徑的乘積。角動量定理指出，合外力矩對物體所做的功等于物體角動量的增量，即角動量的變化等于合外力矩做的功。而角動量守恒定律則表明，在沒有外力矩作用的情況下，物體的角動量保持不變。這兩個定理在研究物體轉動和平衡問題中具有廣泛應用。角動量定理與角動量守恒定律剛體的動力學描述剛體運動狀態和力的關系的物理量總結詞剛體的動力學是研究剛體運動狀態和力的關系的物理量。剛體是指在外力作用下形狀和大小不會發生改變的理想化物體。在剛體動力學中，我們關注的是剛體的平動、轉動和復合運動，以及力和運動之間的關系。通過分析剛體的動力學特性，我們可以深入了解剛體的運動規律和受力情況，為實際工程應用提供理論支持。詳細描述BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04振動與波動單自由度系統的振動振幅、頻率、相位、初相、周期、角頻率等概念。阻尼系數、衰減系數、相對阻尼系數等概念。共振現象、共振頻率等概念。能量守恒、動量守恒等原理的應用。簡諧振動阻尼振動受迫振動自由振動耦合系數、解耦、主振動等概念。耦合振動固有頻率與模態響應分析隔振與減振固有頻率、模態向量、模態剛度等概念。振型疊加法、矩陣迭代法等計算方法。隔振器與減振器的工作原理及設計原則。多自由度系統的振動波動源、波速、波長、周期等概念。波的形成與傳播波前的形狀與傳播方向的關系。平面波與球面波一維波動方程、三維波動方程的建立與求解。波動方程能量密度、能流密度等概念。波動能量的傳播波動的基本概念一維波動方程及其解行波與駐波的概念及其物理意義。多維波動方程及其解波動方程在不同坐標系下的形式與求解方法。波的反射與折射反射定律、折射定律的推導與應用。波的干涉與衍射干涉現象、衍射現象的實驗驗證及理論解釋。波動方程與波的傳播BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05材料力學熱膨脹與熱傳導熱膨脹是指材料在溫度升高時體積增大的現象；熱傳導是指熱量在材料中傳遞的現象。彈性與塑性彈性是指材料在外力作用下發生形變，當外力去除后能恢復原狀的性質；塑性是指材料在外力作用下發生形變，外力去除后不能恢復原狀的性質。強度與韌性強度是指材料抵抗外力而不發生斷裂或顯著變形的性質；韌性是指材料在沖擊或振動荷載下發生形變而不破裂的性質。硬度與耐磨性硬度是指材料抵抗硬物壓入表面的能力；耐磨性是指材料抵抗磨損的能力。材料的基本性質當材料受到拉伸外力時，會產生伸長變形，直至斷裂。拉伸過程中，材料的應力與應變關系表現為線性關系，即應力與應變成正比。當材料受到壓縮外力時，會產生縮短變形，直至斷裂。壓縮過程中，材料的應力與應變關系也表現為線性關系，但方向相反。拉伸與壓縮壓縮拉伸當材料受到剪切外力時，會產生相對錯動變形。剪切應力在剪切面上分布不均勻，最大剪切應力出現在剪切面邊緣。剪切當材料受到彎曲外力時，會產生彎曲變形。彎曲應力在截面上分布不均勻，最大彎曲應力出現在彎曲軸的邊緣。彎曲剪切與彎曲塑性失效理論認為當材料的