刚体力学基础

刚体力学基础Tag内容描述：<p>1、芃袃袆肀蚁袂肈莅薇袁膀膈蒃袀袀莃荿袀羂膆蚈衿肄莂薄羈膇膅蒀羇袆莀莆薃罿膃莂薃膁蒈蚁薂袁芁薇薁羃蒇蒃薀肅艿荿蕿膈肂蚇蚈袇芈薃蚇羀肀葿蚇肂芆蒅蚆袂聿莁蚅羄莄蚀蚄肆膇薆蚃膈莃蒂蚂袈膅莈螂羀莁芄螁肃膄薂螀螂荿薈蝿羅膂蒄螈肇蒇莀螇腿芀虿螆衿肃薅螆羁艿蒁袅肄肁莇袄螃芇芃袃袆肀蚁袂肈莅薇袁膀膈蒃袀袀莃荿袀羂膆蚈衿肄莂薄羈膇膅蒀羇袆莀莆薃罿膃莂薃膁蒈蚁薂袁芁薇薁羃蒇蒃薀肅艿荿蕿膈肂蚇蚈袇芈薃蚇羀肀葿蚇肂芆蒅蚆袂聿莁蚅羄莄蚀蚄肆膇薆蚃膈莃蒂蚂袈膅莈螂羀莁芄螁肃膄薂螀螂荿薈蝿羅膂蒄螈肇蒇莀螇腿芀虿螆衿肃薅螆羁艿蒁袅。</p><p>2、1,第3章,DynamicsofRigidBody,2,刚体运动中形状和大小都保持不变的物体。(a)刚体上各质点之间的距离保持不变。(b)刚体有确定的形状和大小。(c)刚体可看作是由许多质点(质元)组成的质点系。一.刚体的平动和转动如果刚体在运动中,刚体内任何两点的连线在空间的指向始终保持平行,这样的运动就称为平动。在平动时,刚体内各质点的运动状态完全相同,因此平动刚体可视为质点。通常是用刚体。</p><p>3、3-2 转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础 四、转动定理应用举例 例3-3 一质质量为为 M、半径为为 R 的 定滑轮轮（可看作均匀圆盘圆盘 ）上绕绕 有轻绳轻绳 .绳绳的一端固定在轮边轮边 上， 另一端系一质质量为为 m 的物体.忽略 轮轴处轮轴处 的摩擦力，求物体由静止 下落高度 h 时时的速度 v 和滑轮轮的 角速度 。 R 3-2 转动定理 简明大学 物理 第二版 第三章 刚体力学基础2 稳定平衡状态，当其受到微小扰动时，细 杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O 转 动试计算细杆转动到与竖直线成 角时 的角加速度和角速度 补例3 一。</p><p>4、3-4 角动量 角动量守恒定律 第三章 刚体力学基础 简明大学 物理 第二版 例3-6 一长为l,质量为M的均匀直 杆，一端O悬挂于一水平光滑 轴上，并处于铅直静止状态。一 质量为m的子弹以水平速度 v0 射入杆的下端而随杆运动。求它 们开始共同运动时的角速度。 v0vm Ml O 杆的最大偏转角度为多少 ？ 3-4 角动量 角动量守恒定律 第三章 刚体力学基础 简明大学 物理 第二版 2 补例4 一杂技演员M由距水平跷板高为h 处 自由下落到跷板的一端A，并把跷板另一端 的演员N弹了起来问演员N可弹起多高? l l/2 CA B M N h 3-4 角动量 角动量守恒定律 第三章 。</p><p>5、第3章,刚体力学基础,刚体：理想模型，物体上各点相对位置在运动中（无论有无外力作用）保持不变.,即：在外力作用下不发生形变的物体,由无数连续分布质点组成的质点系，每个质点服从质点力学规律。,平动和转动。任何复杂的运动为两者的叠加。,基本运动规律：,3.1刚体运动的基本形式,一、刚体的自由度,自由度：确定一个物体在空间的位置所必需的独立坐标数目。,作直线运动的质点：,一个自由度,作平面运动的质点。</p><p>6、第三章 刚体力学基础 3-1 刚体的基本运动形式 简明大学 物理 第二版 1 刚体：在外力作用下，形状和大小都不 发生变化的物体(任意两质点间距离保持 不变的特殊质点组) 刚体的运动形式：平动、转动 刚体是理想模型 刚体模型是为简化问题引进的 说明： 第三章 刚体力学基础 3-1 刚体的基本运动形式 简明大学 物理 第二版 2 刚体平动 质点运动 平动：刚体上任 意两点间的连线在运 动中始终平行于它们 初始位置间的连线 特点：各点运动 状态一样，如： 运动轨迹等都相同 第三章 刚体力学基础 3-1 刚体的基本运动形式 简明大学 物理 第二版 3 刚。</p><p>7、刚体力学小结 刚体力学小结刚体力学小结 1、掌握刚体平动，定点转动， 角量与线量关系。 2、理解质心及质心定理、速度和加速度计算。 3、理解力矩和转动惯量的物理意义和平行轴定理。 4、掌握刚体定轴转动定律及其应用。 5、掌握刚体的机械能守恒定律。 6、能正确应用角动量定理和角动量守恒定律解题。 7、能熟练解刚体纯滚动平面运动的习题。 刚体力学小结刚体力学小结 一、刚体的运动描述： 平动质点的运动处理 转动定轴转动角量描述 二、刚体定轴转动中的线量与角量关系： 刚体力学小结刚体力学小结 三、刚体转动定律： 转动惯量 J 是。</p><p>8、2019/3/7,1,第一章,刚体定点转动的力学基础,2019/3/7,2,1.1 刚体的角位置与角速度描述方法,刚体 刚体坐标系与参考坐标系 刚体的运动自由度 自由刚体位置和运动的描述 定轴转动刚体 定点转动刚体,基本概念,2019/3/7,3,一 质点的位置向量及其表示方法,1.1 刚体的角位置与角速度描述方法,广义坐标,列向量,方向余弦,空间自由质点的位置，可用三个独立参数表示，也可用多于三个的参数来表示，而后者必须满足约束条件。,2019/3/7,4,二 定点转动刚体角位置的广义坐标表示,1.1 刚体的角位置与角速度描述方法,三个非共线向量,自由刚体六个参数独立,。</p><p>9、刚体力学基础自测题 大学物理 1 (1)已知地球的质量为m,太阳的质量为M，地心与日心的距 离为R，引力常数为G，则地球绕太阳作圆周运动的轨 道角动量为 （A) (B) (C) (D) 2 2. 体重、身高相同的甲乙两人，分别用双手握住跨过 无摩擦轻滑轮的绳子各一端他们从同一高度由初速为 零向上爬，经过一定时间，甲相对绳子的速率是乙相对 绳子速率的两倍，则到达顶点的情况是 (A)甲先到达 (B)乙先到达 (C)同时到达 (D)谁先到达不能确定。 甲乙 选甲乙两人和绳子构成研究系统，所受 外力为重力和滑轮对绳子的支持力。 G甲G乙 所受的合外力矩为0，角动量。</p><p>10、第三章 刚体力学基础,倪忠强 第2页,刚体 一种理想模型.,刚体内任意两质元间距离, 在运动过程中保持不变.,由无数个连续分布的质点组成的质点系,每个质点称为刚体的一个质量元. 每个质点都服从质点力学规律.,刚体的运动平动和转动. 任何复杂的运动为两者的叠加.,一刚体运动的基本形式,倪忠强 第3页,刚体的平动,刚体上任一给定直线(或任意二质点间的连线)在运动中空间方向始终不变而保持平行.,刚体的转动,转动 刚体内各质元绕同一直线做圆周运动.,定轴转动 整个转轴相对参考系静止.,定点转动 转轴上只有一点相对参考系静止, 转动方向不断变动。</p><p>11、四、转动定理应用举例,例3-3 一质量为 M、半径为 R 的定滑轮（可看作均匀圆盘）上绕有轻绳.绳的一端固定在轮边上，另一端系一质量为 m 的物体.忽略轮轴处的摩擦力，求物体由静止下落高度 h 时的速度 v 和滑轮的角速度 。,2,稳定平衡状态，当其受到微小扰动时，细杆将在重力作用下由静止开始绕铰链O 转动试计算细杆转动到与竖直线成 角时的角加速度和角速度,补例3 一长为 l 、质量为 m 匀质细杆竖直放置，其下端与一固定铰链O相接，并可绕其转动由于此竖直放置的细杆处于非,m,l,O,mg,3,力的空间累积效应： 力的功、动能、动能定理,4,力矩的。</p><p>12、第五章 刚体力学基础,Foundation of Rigid Body Mechanics,5-1 刚体的运动,5-2 定轴转动定律,5-3 定轴转动的功和能,5-5 进动,5-4 定轴转动的角动量定理 和角动量守恒定律,5-1 刚体的运动,Motion of a Rigid Body,1.刚体,内部任意两点的距离在运动过程中始终保持不变的物体，即运动过程中不发生形变的物体。,刚体是实际物体的一种理想的模型,刚体可视为由无限多个彼此间距离保持不变的质元组成的质点系。,2.1 平动：运动过程中刚体内任意一条直线在运动过程中始终保持方向不变。,特点：刚体内所有质元具有相同的位移、速度和加速度。,2.刚。</p><p>13、第五章 刚体力学基础,5.1 刚体的基本运动,一、 什么是刚体?,如图,力的传播是由于物体各部分的压缩而推进的,在这过程没有物体的形变是不行的.但是,在很多情况下物体的弹性形变小得可以忽略.这样,我们就得到实际物体的另外一个抽象模型,刚体,定义刚体: 在任何情况下,组成物体的所有质点之间的距离保持不变,的质点系.,完全不发生形变的物体如何传递弹性力?,问题不该这么提,实际上弹性波的传播速度正比于弹性模量的开方,物体刚性越大,弹性模量也越大,从而扰动在其中的传递速度也越大.,刚体模型与弹性波传播速度无穷大的假设是等价的,一般,固体。</p><p>14、第三章,一、刚体模型, 刚体和质点一样是一种理想的力学模型 刚体可以看成是由无数质点构成的质点组 刚体无论在多大的外力作用下或刚体无论作何运动，刚体内任意两质点之间的距离保持不变,刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体,1 刚体运动的基本概念,二、 刚体的平动,刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动,特点：各点位移、速度、加速度均相同-可视为质点 各点的运动轨迹相同,平动：刚体运动时，其内部任何一条直线，在运动中方向始终不变,刚体的平动的运动规律完全按符合质点运动规律,转动：刚体的各个质点都绕同一直线。</p><p>15、第5章 刚体力学基础 动量矩,5.1 刚体和刚体的基本运动 5.2 力矩 刚体绕定轴转动微分方程 5.3 绕定轴转动刚体的动能 动能定理 5.4 动量矩和动量矩守恒定律,猫下落过程中的翻身问题,一、理解描写刚体定轴转动角速度和角加速度的物理意义，并掌握角量与线量的关系,二、理解力矩和转动惯量概念，掌握刚体绕定轴转动的转动定理,三、理解角动量概念，掌握角动量定律，并能处理一般质点在平面内运动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题.,5-0 教学基本要求,能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题,四、理解刚体定轴转。</p>