0.1 工程中物体的静平衡和动平衡

物体的平衡是指物体在力学条件下处于静止或者匀速直线运动的状态。物体的静平衡又称单面平衡，是指在静止条件下允许不平衡的力学量处于安全的范围内。物体的动平衡，是指在动态条件下允许不平衡的力学量处于安全的范围内，此时物体处于相对稳定的状态，为动平衡状态。

现代各个工程领域所涉及的自然物体、人类自制的设备和工具、大型综合体等，如土木工程（图 0.1）、机械工程（图 0.2）、航空航天工程（图 0.3）、水利水电工程（图 0.4）等，都和力学密切相关。这些工程都包含静力学和动力学问题，都必须遵循力学的理论和规律，以稳定的形态存在和运行，从而实现其设计任务和功能。

在工程中产生的严重工程事故，综合分析其事故原因，总是在复杂的力学环境下物体最终失去了平衡。例如：1917 年大风引发的垮桥，导致 19000 t钢材和 86 名工人掉入水中，其中只有 11 人得以生还（图 0.5）；2012 年 8 月 24 日晨，哈尔滨阳明滩跨江大桥数十米引桥发生整体塌落，4 台货车掉落地面，造成 3 人死亡、5 人重伤（图 0.6）；2012 年 1 月 16 日，“科斯塔·康科迪亚”号游轮在意大利吉廖岛附近触礁，事故造成 6 人死亡、16 人失踪（图 0.7）；2008 年5 月 12 日，四川省汶川县发生的 8.0 级地震，共造成 69227 人死亡、374643 人受伤、17923 人失踪，这是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震，也是唐山大地震后伤亡最严重的一次（图 0.8）。