定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用.ppt_第1页
定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用.ppt_第2页
定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用.ppt_第3页
定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用.ppt_第4页
定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用.ppt_第5页
已阅读5页，还剩13页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

定轴转动刚体的动能计算及一些简单应用,二零零四级理学院二班孙阳PB04203034,本幻灯片参考材料：力学，杨维纮，中国科学技术大学级理学院教材。其他便没有了。限于客观原因，作者并没有准备充分资源。日后若条件允许，也许能做出更有价值的成果。版权所有，商用付酬。,本文拟得出定轴转动下刚体的动能表达式，并讨论教材例6.4中电熨斗模型的改良及其他一些简单应用。,我们已知，定轴转动刚体的转动惯量I、角速度分别与直线运动中刚体的质量M、速度v对应，但教材上并未给出计算刚体旋转动能的公式。我们猜想刚体的动能是否为下面来证明此公式：,设所有刚体均匀，密度为1，则质量和体积在数值上相等。考虑半径为的圆环绕轴线转动：,成立。,半径为R的圆盘绕轴线转动：,成立。,长为l的直细棒绕中垂线转动：,成立。,不规则的物体绕任意定轴转动：,成立。,这便证明了刚体定轴转动的动能公式。下面是一些分析：1这个动能是刚体在视轴为静止的参考系下“所有”的动能。若转轴亦运动，求刚体的总动能只需再加上刚体关于轴速度的动能，即,2由可知，既然能量是线性的，定轴转动的刚体的转动惯量也是线性的。3若刚体在轴A的转动惯量IA已知，由分析2及平行轴定理，将轴移到B点时刚体的动能为,4由分析2及正交轴定理可求出刚体作定点转动的动能公式：,5由分析14可得刚体作任意运动的一般的动能公式：其中包含刚体质心系中刚体的动能，这里不再推了。,在教材例6.4中我们知半径r、自转角速度、平动速度v、滑动摩擦系数、对地面压力N的圆盘受阻力,摩擦力集中在上半个月牙形内。,由于滑动摩擦力N与接触面积无关，若切去盘中心O半径为的小圆盘，如图易知摩擦力增加,其中f是区域P、Q的摩擦力，P、Q的圆心分别是C和C。,在吸尘器模型中，设吸尘器使用距离为s，采用开孔的底盘，增加了摩擦力，却减少了驱动底盘转动的能量。当时，即时整体来讲是节省了能量的。,r1为小盘半径。,在实际生活中，各项数值如下：,m小盘：2kg：8(4Hz)r1：0.25mr：0.3mv：0.2m/s：0.3N：5kgg50N,解得：s最大值是41.28m这样的距离不用说是家用吸尘器，除草都行了。因此，吸尘器底部做成圆环更节能。,由本文前面特殊情况刚体动能公式，半径为r，环壁厚为1(r1)的圆环与半径为R的圆柱绕轴线转动的情况如下：,当转动周期、密度相同时，若，则II，EE亦即，半径的圆环与半径的圆柱如此旋转时有相同动能，但,可见角速度一定时，欲使较小质量刚体获得较多转动动能，须使其质量远离转轴；反之，使刚体得到较少能量就达到某转速，质量需向轴集中。,若圆盘剖面如图，质量向轴集中，则使其转速达到所需的能量就较少。将这种情况应用于吸尘器，平动摩擦阻力f仍不变。故将底盘质量向轴集中也能节省动能。另外，我们可见，调整绕轴线转动圆盘的质量分布，可以影响能量与转速的对应关系。将动能（可由电能转化而来，而电能容易控制）
人人文库> 全部分类> 教育资料 > 课件下载

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论