当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时.doc

马格努斯效应：当一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力。在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象称作马格努斯效应。旋转物体之所以能在横向产生力的作用，从物理角度分析，是由于物体旋转可以带动周围流体旋转，使得物体一侧的流体速度增加，另一侧流体速度减小。根据伯努力定理，流体速度增加将导致压强减小，流体速度减小将导致压强增加，这样就导致旋转物体在横向的压力差，并形成横向力。同时由于横向力与物体运动方向相垂直，因此这个力主要改变飞行速度方向，即形成物体运动中的向心力，因而导致物体飞行方向的改变马格努斯效应可以用来解释乒乓球中的弧线球、足球中的香蕉球等现象。利用马格努斯效应还设计出了带旋转的飞艇，这种飞艇通过旋转可以增加、调节飞艇的升力，是飞艇设计中一种很有趣的设计方式。自转角：本体绕通过其质心的旋转轴自西向东旋转的角速度，一般用表示偏航角：定义1：船舶纵轴相对预定航向在水平面内的偏转角。 定义2：预定航线和航迹线的夹角。 对于导弹（或飞机）来说，确定导弹（或飞机）在空间中的方向需要三个角度，分别为偏航角、俯仰角和滚转角。其中偏航角定义为导弹纵轴在水平面上投影与地面坐标系Ax轴（在水平面上，指向目标为正）之间的夹角，由Ax轴逆时针转至导弹导弹纵轴的投影线时，偏航角为正，反之为负（图中的偏航角为正）。 确定导弹（或飞机）在空间中的方向需要用三个角度，分别为偏航角、俯仰角和滚转角，这三个角度通常称为欧拉角，或弹体的姿态角。 这三个角度是地面坐标系与弹体坐标系之间的角度关系，即地面坐标系经过三次旋转即可转到弹体坐标系偏航角与侧滑角容易相互混淆，侧滑角是速度矢量V与导弹纵向对称平面之间的夹角，是速度坐标系与弹体坐标系之间的关系；而偏航角是导弹纵轴在水平面上投影与地面坐标系Ax轴（在水平面上，指向目标为正）之间的夹角，是地面坐标系与弹体坐标系之间的角度关系。两者间的关系可用右图来表示。俯仰角： 机体坐标系X轴与水平面的夹角。当X轴的正半轴位于过坐标原点的水平面之上时，俯仰角为正，按习惯，俯仰角的范围为：-/2/2。功角：功角：y为内功率因数角，d=y-j定义为功角。它表示发电机的励磁电势和端电压之间相角差。功角d 对于研究同步电机的功率变化和运行的稳定性有重要意义。功角是表征同步发电机运行状态和判别电力系统稳定性的重要参量，多年来，功角的测量得到了广泛的重视和深入的研究。励磁电势：励磁电流，就是用来建立磁场的，无关交直！ 励磁电流=(电源电压-自感电势)线圈阻值 ，如为超导的 则由限流元件决定。弹道倾角：对于导弹来说，弹道倾角是弹道坐标系与地面坐标系之间的角度关系，是导弹速度矢量V与水平面之间的夹角，若速度矢量V在水平面之上，弹道倾角为正，反之为负。弹道倾角通常用来表示。【弹道倾角、俯仰角与攻角间的关系】攻角、弹道倾角与俯仰角之间易搞混。俯仰角是指纵轴与水平面间的夹角，攻角是指纵轴与来流之间的夹角（侧滑角为零时） 当导弹水平飞行时，攻角等于俯仰角，弹道倾角为零；导弹不是水平飞行时，攻角不等于俯仰角，弹道倾角不为零。图中所示的导弹不是水平飞行，因此弹道倾角不为零。 计算公式： 俯仰角攻角+弹道倾角【弹道倾角与弹道偏角】从导弹的地面坐标系到弹道坐标系只需经过两次旋转，因此它们之间的相互方位可由两个角度确定，一个是弹道倾角，另一个是弹道偏角。极阻尼力矩：赤道阻尼力矩：力矩(torque)：力臂(L)和力（F）的力对物体产生转动作用的物理量。可分为力对轴的矩和力对点的矩。力对轴的矩是力对物体产生绕某一轴转动作用的物理量。它是代数量，其大小等于力在垂直于该轴的平面上的分力同此分力作用线到该轴垂直距离的乘积；其正负号用以区别力矩的不同转向，按右手螺旋定则确定：以右手四指沿分力方向（X轴/Y轴），且掌心面向转轴（X轴/Y轴）而握拳，大拇指方向（Z轴）与该轴正向一致时取正号，反之则取负号。力对点的矩是力对物体产生绕某一点转动作用的物理量。它是矢量，等于力作用点位置矢r和力矢F的矢量积。叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离1。 即：M=LF。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力；力矩也是矢量。 力矩的量纲是距离力；与能量的量纲相同。但是力矩通常用牛顿-米，而不是用焦耳作为单位。力矩的单位由力和力臂的单位决定。滚动力矩：滚动摩擦力的力矩，？转动惯量：转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关，刚体绕轴转动惯性的度量。其数值为Imiri2或I，式中ri为组成刚体的质量微元mi（或dm）到转轴的垂直距离；求和号（或积分号）遍及整个刚体。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无1) 垂直于杆的轴通过杆的中心O J1=M l 2 2) 垂直于杆的轴通过杆的端点O1J2=M l 2 3) 垂直于杆的轴通过杆的1/4处O2 J3=M l 2 2.匀质圆盘的转动惯量(圆盘质量为M，半径为R) 1) 对通过盘心垂直盘面的转轴 J1