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文档简介
动能定理
质点系内任一质点,质量为mi,速度为vi,有式中δWi
为作用于此质点上的力Fi作的元功。设质点系有n个质点,将n个方程相加,得:上式称为质点系动能定理的微分形式:质点系动能的增量等于作用于质点系全部力所作的元功的和。动能定理动能定理
上式称为质点系动能定理的积分形式:质点系在某一段运动过程中,起点和终点的动能的改变量,等于作用于质点系的全部力在这段过程中所作功的和。上式积分,得:质点系内力的功只要A、B两点间距离保持不变,内力的元功和就等于零。
刚体的内力的功之和等于零。不可伸长的绳索内力的功之和等于零。rBA动能定理理想约束反力的功1.光滑固定面约束理想约束(IdealConstraint)——约束反力元功为零的约束或元功之和为零的约束2.活动铰支座、固定铰支座和向心轴承动能定理5.柔性约束(不可伸长的绳索)4.联接刚体的光滑铰链(中间铰)3.刚体沿固定面作纯滚动动能定理例.图示的均质杆OA的质量为30kg,杆在铅垂位置时弹簧处于自然状态。设弹簧常数为k=3kN/m,为使杆能由铅直位置OA转到水平位置OA’,在铅直位置时的角速度至少应为多大?解:取OA杆研究对象得由mgF动能定理
例:
均质圆盘A:m,r;滑块B:m;杆AB:质量不计,平行于斜面。斜面倾角
,摩擦系数f,圆盘作纯滚动,系统初始静止。求:滑块的加速度。解:取整体为研究对象运动学关系:由动能定理:对t求导,得mgmgFNAFAFNBFBvw动能定理
例:
图示系统中,均质圆盘A、B各重P,半径均为R,两盘中心线为水平线,盘A上作用矩为M(常量)的一力偶;重物D重Q。问下落距离h时重物的速度与加速度。(绳重不计,绳不可伸长,盘B作纯滚动,初始时系统静止)QPP动能定理解:取系统为研究对象QPPavwAwBC1vB由运动分析知:h动能定理上面(1)式求导得:(1)动能定理功率(Power):
力在单位时间内所做的功,以P表示。功率等于切向力与力作用点速度的乘积。转动刚体上的力的功率:式中
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