第三章第三章第三章第三章刚体和流体§§3-13-1刚体及其运动规律刚体及其运动规律刚体:物体上任意两点之间的距离保持不变在力的作用下不发生形变的物体3-1-1刚体的运动平动和转动平动:刚体在运动过程中,其上任意两点的连线始终保持平行。可以用质点动力学的方法来处理刚体的平动问题。注:转动:刚体上所有质点都绕同一直线做圆周运动。这种运动称为刚体的转动。这条直线称为转轴。定轴转动:转轴固定不动的转动。3-1-2刚体...
4-1刚体的定轴转动第四章刚体的转动与流体运动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.⑴刚体是理想模型⑵刚体模型是为简化问题引进的.说明:4-1刚体的定轴转动第四章刚体的转动与流体运动2刚体平动质点运动平动:刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同.特点:各点运动状态一样,如:等都相同.、av4-1刚体的定轴转动第四章刚体的转动...
刚体定轴转动的动能定理一、力矩的功ddddFrrFrFA对有限角位移ddΔ0Δ0MzFrA作用于刚体的外力的功,可用外力对转轴的力矩所做的功来计算。力矩的功率:zzzMtMtAPdddd刚体中P点在力的作用下位移,则FrdFOzFrFdFzPr力元功rd二、刚体定轴转动的动能定理当刚体绕定轴转动时,其动能为所有质点作圆周运动动能的总和。2k21zIE2kk21iiimvEE2221m...
刚体定轴转动的角动量定理和转动定理一、刚体定轴转动的角动量定理zzziztItLMddddzziiiImr)(2刚体对定轴的角动量角动量定理微分形式0dzzzzzIItM角动量定理积分形式二、刚体定轴转动的转动定理对定轴转动刚体I=常量zzizIM刚体定轴转动的转动定理说明:地位相当与maFIM1)(2)式中各量对同一转轴(.00,,3恒量转动第一定律,,若常量则)(MMIIMzziztIMdd由验...
刚体定轴转动的角动量和转动惯量一、刚体定轴转动对轴上一点的角动量1、转轴为对称轴zm1m2Or1r22r1r如图,对O点k1111mrL2222mrL1111rmL2222rmL因m1=m2=mLkLcoscos222111rmrmL2mr2rrr21r21故总角动量LL2L12、转轴为非对称轴zm1m2O212r1rk如图,对O点同样有1111mrL2222...
刚体的平面运动刚体内所有的点都平行于某一平面而运动,也称为平面平行运动。如车轮滚动等。刚体的平面运动1刚体的平面运动特点:(1)每一质元轨迹都是一条平面曲线,质心始终落在一个平面上。(3)刚体内垂直于固定平面的直线上的各点,运动状况都相同。(2)转轴总是保持平行,并与固定平面垂直。(4)可用与固定平面平行的平面在刚体内截出一平面图形来代表刚体。2平面运动的方程刚体平面运动=B点平动+绕B点轴转动建立坐标...
1解:在圆环上取质量元dm线密度为λ,;1、薄圆环Rm2质量元dm对定轴的转动惯量lRmrJddd222202dl2dmRRmRJJRC圆环沿几何轴的转动惯量为2由垂直轴定理yxzIII绕过中心直径转轴的转动惯量为22J1mR由平行轴定理md2IIcA薄圆环对任意切线的转动惯量为2223mRmRJJ34解:设细长的线密度为λ,质量元dm对定轴的转动惯量有一质量为m,杆长l的均匀细长棒,求通过棒中心并与棒垂直的轴的转动惯...
§5.7刚体平面运动的动力学1.刚体平面运动的基本动力学方程2.作用于刚体上的力3.刚体平面运动的动能第五章刚体力学1.刚体平面运动的基本动力学方程平面运动=平动+定轴转动(1)求质心的运动根据质心运动定理:cimaFcxixmaFcyiymaF所有外力的矢量和刚体作平面运动,受力必是平面力直角坐标系中的分量式(7.5.1)刚体的质量5.7刚体平面运动的动力学(2)刚体绕质心的转动tLMMzidd惯外又M惯=0zzczzcziItItLM...
§5.6刚体定轴转动的动能定理1.力矩的功2.刚体定轴转动的动能定理3.刚体的重力势能第五章刚体力学ddddttAFrFrFr对有限角位移:ΔΔ00ddtzAFrM1.力矩的功刚体中P点在力的作用下位移则力做的元功:FrdFOztFdFzPrrdFzAM若为恒量:zM5.6刚体定轴转动的动能定理力矩的功率:zzzMtMtAPdddd5.6刚体定轴转动的动能定理2.刚体定轴转动的动能定理2k21IzE2kk21...
§5.5刚体定轴转动的转动惯量第五章刚体力学zziziiImr)(2iiiimvrL质点系对点的角动量设刚体绕Oz轴转动,刚体角动量在z轴的投影iiiiiizzrmvLLziizrv刚体对z轴角动量zzzIL转动惯量是转动惯性的量度.22MLkgm量纲:单位:1.转动惯量刚体对z轴转动惯量5.5刚体定轴转动的转动惯量两转动刚体发生完全非弹性碰撞角动量守恒.动画演示5.5刚体定轴转动的转动惯量质量连续分布的刚体:...
§5.4刚体定轴转动的角动量1.刚体定轴转动对轴上一点的角动量2.刚体定轴转动的角动量定理和转动定理3.刚体的重心4.典型例子第五章刚体力学1.刚体定轴转动对轴上一点的角动量(1)转轴为对称轴对O点:1111mvrL2222mvrL1111rmvL2222rmvL因m1=m2=mLkLcoscos222111rmvrmvL2mr2rrr21总角动量zm1m2Or1r22r1rLL1L2krvv215.4刚体定轴...
§5.3刚体的动量和质心运动定理1.刚体的质心2.刚体的动量和质心运动定理第五章刚体力学1.刚体的质心在O-xyz坐标中,质点系的质心坐标为iiicmmxxiiicmmyyiiicmmzz对质量连续分布的刚体,VVcmxmxddVVcmymyddVVcmzmzdd刚体是特殊质点系,上述各式同样适用于刚体.5.3刚体的动量和质心运动定理VVcVxVxdd引入体密度VVcVyVyddVVcVzVzdd均质物体VxVxVcdVyVyVc...
刚体内所有的点都平行于某一平面而运动.如车轮滚动等.动画演示§5.2刚体的平面运动第五章刚体力学1.刚体平面运动的特点①每一质元轨迹都是一条平面曲线,质心始终落在一个平面上.③刚体内垂直于固定平面的直线上的各点,运动状况都相同.②转轴总是保持平行,并与固定平面垂直.描述方法:可用与固定平面平行的平面在刚体内截出一平面图形来代表刚体.5.2刚体的平面运动2.平面运动的方程建立坐标系Oxyz,使平面图形在Oxy面内,z轴...
§5.1刚体运动的描述2.刚体绕固定轴的转动1.刚体的平动3.角速度矢量第五章刚体力学刚体——是受力时不改变形状和体积的物体.是一个理想模型.特点(1)是一个质点系;(2)是不变质点系.1.刚体的平动5.1刚体运动的描述平动——刚体运动时,刚体内任一直线在空间的轨迹恒保持平行的运动.动画演示1动画演示25.1刚体运动的描述trtrijddddijvvijaa2222ddddtrtrij表示质元指向质元的矢量,图中jirijijijrrr...
第七章刚体的基本运动刚体的平行移动刚体绕定轴转动主要研究内容定轴转动刚体上点的速度和加速度刚体基本运动问题的举例第七章刚体的基本运动刚体最简单的运动形式是平行移动和定轴转动。刚体的平行移动刚体在运动过程中,其上任意一条直线总是与它的初始位置保持平行,这种运动称为刚体的平行移动,简称平动。直线平动曲线平动例如:气缸内活塞的运动,打桩机上桩锤的运动等等第一节刚体的平行运动直线平动直线平动电梯的升降曲...
《力学习题与解答》电子教案——第七章刚体1第七章刚体习题与解答《力学习题与解答》电子教案——第七章刚体2课后作业题《力学习题与解答》电子教案——第七章刚体37-1.一根长为l的不均匀细杆,其线密度(x为离杆的一端O的距离。a、b为已知常数)。求该杆对过O端并垂直于杆的轴的转动惯量。λ=a+bx解:转动惯量:2JdJxdmbxdxadxdm)(2233400()()34llabJxabxdxaxbxdxll积分得:其中,《...
刚体运动随处可见,摩天轮是一种具有水平转轴、能在铅垂平面内回转的装置。轮盘和座舱的运动各有什么样的特点?如何描述?第3章刚体力学基础第3章刚体力学基础“伦敦眼”(高135米)坐落在伦敦泰晤士河畔,是伦敦的地标性建筑。一.刚体特殊的质点系,——理想化模型形状和体积不变化二.自由度确定物体的位置所需要的独立坐标数——物体的自由度数sOi=1xyzO(x,y,z)i=3i=2xyzOi=3+2+1=6当刚体的运动受到某些限制——自由度减少§3.1...