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约束与约束力
自由体(Free Body)：
空间运动不受限制的物体。
非自由体(Nonfree Body) ：
位移受到限制的物体。
约束(Constraint) ：
对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体。
约束力(Constraint Reaction) ：
约束对被约束物体的作用力。
约束与约束力
约束力
大小——待定
方向——与该约束所能阻碍的位移方向相反
作用点——接触处
1．光滑接触面约束
约束力作用在接触点处，方向沿接触表面的公法线，并指向被约束的物体。这种约束力称为法向约束力，通常用FN表示。
工程中常见的约束：
约束与约束力
约束与约束力
约束与约束力
齿轮传动
齿 轮 啮 合 力
约束与约束力
FR
FR′
滑槽与销钉
约束与约束力
柔索约束
绳索、链条或胶带等约束，自身只能承受拉力，所以它给物体的约束力也只可能是拉力。
绳子对物体的约束力，作用在接触点，方向沿着绳索背离物体。
链条、胶带的约束力沿轮缘的切线方向。
约束与约束力
力的可传性适用性:
当将下列圆环视为刚体时，力具有可传性。
力的可传性不适用于研究变形
刚体
变形体
推理 三力平衡汇交定理
作用于刚体上三个相互平衡的
力，若其中两个力的作用线汇交于
一点，则此三力必在同一平面内，
且第三个力的作用线通过汇交点。
证明：如图，在刚体的 A，B，C 三点上，分别作用三个相互平衡的力F1，F2，F3。
　　　　　　　根据力的可传性，将力F1和F2移到汇交点O，然后根据力的平行四边形法则，得合力F12。
则力F3 应与F12平衡。由于两个力平衡必须共线，所以力F3　必定与力F1和F2共面，且通过力F1和F2的交点O。
公理 作用(Action)和反作用(Reaction)定律
作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。
与二力平衡的区别是什么？
公理 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体
刚化为刚体，其平衡状态保持不变。
变形体(受拉力平衡)
刚化为刚体(仍平衡)
刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。
刚体(受压平衡)
变形体(受压不能平衡)
反之是否成立？

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