力矩作功刚体定轴转动的动能定律.ppt

第 四 章 刚体的定轴转动　 * * 4-4 力矩作功 刚体定轴转动的动能定律 一、力矩作功 二、力矩的功率 三、转动动能 四、刚体绕定轴转动的动能定理 力矩的功： 一、力矩作功 比较 二、力矩的功率 比较 三、转动动能 四、刚体绕定轴转动的动能定理 刚体定轴转动的动能定理：合外力矩对绕定轴转动的刚体所作的功等于刚体转动动能的增量 。 比较 * 例1：在光滑的水平桌面上，一被轻绳系住的小球作圆周运动，用手拉住通过桌面中心小孔的绳的另一端。当小球作圆周运动的半径为r1时其速率为v1，若缓慢地向下拉绳，使半径变为r2，这时小球的速率v2=？整个过程拉力作的功是多少？ F r O m v 比较 例2.一根长为l、质量为m的均匀细棒, 棒的一端可绕通过O点并垂直于纸面的轴转动, 棒的另一端有质量为 m 的小球。开始时, 棒静止地处于水平位置A。当棒转过 ? 角到达位置 B, 棒的角速度为多少？ 解: 取小球、细棒和地球为系统, 在棒转动过程中机械能守恒, 设 A 位置为重力势能零点。 A B A B 圆锥摆 子弹击入杆 以子弹和杆为系统 机械能不守恒 角动量守恒； 动量不守恒； 以子弹和沙袋为系统 动量守恒； 角动量守恒； 机械能不守恒 圆锥摆系统 动量不守恒； 角动量守恒； 机械能守恒 讨论: 子弹击入沙袋 质点运动与刚体定轴转动对照 质点运动 刚体定轴转动 速度 加速度 角速度 角加速度 质量 m 转动惯量 动量 角动量 力 力矩 质点运动规律与刚体定轴转动的规律对照 运动定律 转动定律 质点的平动 刚体的定轴转动 动量定理 角动量定理 动量守恒定律 角动量守恒定律 力的功 力矩的功 动能 转动动能 质点运动规律与刚体定轴转动的规律对照 质点的平动 刚体的定轴转动 动能定理 动能定理 重力势能 重力势能 机械能守恒 只有保守力作功时 机械能守恒 只有保守力作功时 本节作业：