技术物理上册（第三版）4-5 工程机械中的定轴转动学习课件

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4-5

工程机械中的定轴转动现象与思考转动定律刚体的转动动能角动量守恒定律现象与思考上一节讨论了力矩平衡时，即合力矩为零时刚体的转动规律（静止或匀角速转动）。那么当刚体所受合力矩不为零时，转动状态的改变与合力矩有着怎样的关系呢？匀角速转动视频4.5-1一、转动定律

1．转动定律如图所示，力矩作用于刚体，产生角加速度，这个规律称为转动定律。

公式中

M为力矩,

为角加速度，J为转动惯量，反映刚体转动的惯性。转动惯量越大，转动状态越难改变。其大小与刚体质量、刚体质量的分布及转轴的位置有关。其

SI单位是千克二次方米（Kg.m2）。Fd0p·图4.5-1式中：如图

4.5-2表示组成刚体的第i个质点Ri表示质点到转轴的距离

表示组成刚体的各个质点与自己到转轴距离平方的乘积的总和。图4.5-2

例1一轻杆，长为l，在杆的两端分别固定有质量为

m1,

m2的两个小球，以杆的中心为转轴，求它的转动惯量。解而所以若则二、刚体的转动动能

1．定义如图，刚体转动时，它的所有质点都绕转轴做圆周运动，每个质点都有动能。所有这些质点的动能之和，就是刚体的转动动能。转动动能属于机械能，单位是焦耳（J）图4.5-2刚体三、角动量守恒定律

1．角动量用转动惯量

和角速度ω

的乘积来描述刚体的转动状态，称为角动量。

式中J的单位是，ω

的单位是

rad/s，2．角冲量力矩的时间累积效应。公式表明合力矩的角冲量等于物体角动量的改变量3.角动量守恒定律合力矩为零时，物体的角动量保持不变。这个结论称角动量守恒定律。即4．角动量守恒定律的应用，如图所示。陀螺运动：角动量守恒练习简述角动

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