理论力学是一门理论性较强的技术基础课,它是各门力学课和部分专业课的基础,并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。
理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学,其研究对象是速度远小于光速的宏观物体。其科学体系以伽利略和牛顿总结的基本定律为基础,属于古典力学的范畴。它在15-17世纪逐步形成之后,不断得到改善和发展。理论力学源于物理学的一个分支,但其内容已大大超过物理学中的力学内容,它不仅要求建立与力学有关的各种基本概念和理论,而且要求能运用理论知识,对从实际问题中抽象出来的力学模型进行分析和计算。
理论力学的主要内容包括三部分:静力学、运动学、动力学。(1)静力学:研究力的一般性质、力系的简化及物体在力系作用下的平衡规律;(2)运动学:不考虑作用在物体上的力,仅研究物体运动的几何性质,即物体的运动方程、速度、加速度、角速度、角加速度以及运动的合成与分解等;(3)动力学:研究作用在物体上的力与其运动变化间的关系,内容涉及动量原理、动能定理、达朗贝尔原理。
使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,为学习有关后继课程打好必要的基础;
使学生初步学会应用理论力学的理论和方法分析问题,具有解决一些工程实际问题的素质与能力;
培养学生的辩证唯物主义世界观,研究性思维能力及刻苦钻研、不懈探索的科学精神。
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第一讲绪论
绪论
第二讲静力学基础
1.1静力学基本概念
1.2静力学公理及推论
1.3约束和约束反力
1.4物体的受力分析及受力图
第一章单元测试题
第三讲平面力系
2.1力在轴上的投影和平面力对点之矩
2.2平面力偶理论
2.3平面力系的简化
2.4平面力系的平衡条件和平衡方程
2.5物体系统的平衡、静定和静不定问题
2.6平面简单桁架的内力计算
2.7摩擦与考虑摩擦时物体的平衡问题
第二章单元测试题(1)
第二章单元测试题(2)
第二章单元测试题(3)
第四讲空间力系
3.1 力在直角坐标轴上的投影及力对点和对轴之矩
3.2空间力偶理论及空间任意力系的简化
3.3 空间力系的平衡条件和平衡方程
第三章单元测试题
第五讲运动学基础
4.1运动学基本概念、点的运动学
4.2刚体的基本运动
第四章单元测试题
第六讲点的合成运动
5.1点的合成运动的基本概念
5.2点的合成运动定理
5.3点的合成运动定理应用举例
第五章单元测试题
第七讲刚体的平面运动
6.1平面运动的基本概念
6.2求平面运动刚体内各点的速度
6.3求平面运动刚体内各点的加速度
6.4运动学综合应用
第六章单元测试题
第八讲动力学基础
7.1动力学引言及动力学基本定律
7.2质点运动微分方程
第七章单元测试题
第九讲动量原理
8.1质心与转动惯量
8.2动量、动量矩和冲量
8.3动量定理
8.4动量矩定理
第八章单元测试题
第十讲动能定理
9.1力的功和功率
9.2动能
9.3动能定理
9.4势力场、势能、机械能守恒定律
第九章单元测试题
第十一讲达朗贝尔原理
10.1惯性力、达朗贝尔原理
10.2刚体惯性力系的简化
10.3达朗贝尔原理应用举例
10.4质点系动力学综合应用
第十章单元测试题
高等数学、大学物理、线性代数
[1] 商泽进、王爱勤、尹冠生,《理论力学》(第2版),清华大学出版社,2017
[2] 尹冠生,《理论力学》,西北工业大学出版社,2017
[3] 支希哲、朱西平、侯美丽,《理论力学课堂教学软件》,高等教育出版社,2007
[4] 朱西平、支希哲等,《理论力学CAI课件素材库》,高等教育出版社,2002
[5] 哈尔滨工业大学理论力学教研室,《理论力学》,高等教育出版社,2009
[6] 郭应征、周志红,《理论力学》,清华大学出版社,2005
[7] 同济大学航空航天与力学学院基础力学教学研究部,《理论力学》,同济大学出版社,2005
[8] Andrew P, Jaan K. Engineering mechanics: Statics. 2th ed.(影印版),清华大学出版社,2001
[9]Andrew P, Jaan K. Engineering mechanics: Dynamics. 2th ed.(影印版),清华大学出版社,2001
本课程动画来自朱西平、支希哲等,《理论力学CAI课件素材库》,高等教育出版社,2002。
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