- 1、本文档共61页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
[理学]3 刚体力学基础
例3-4 右图中定滑轮质量为M,半径为R。 求:m的加速度a=? 解:对滑轮有 即 对m有 得 第三章 刚体力学基础 §3.2 定轴转动定理与转动惯量 m2 m1 R M R 解: 第三章 刚体力学基础 §3.2 定轴转动定理与转动惯量 对有质量的定滑轮,两边绳子的拉力不相等,与高中“轻滑轮”不同! 第三章 刚体力学基础 【复习】质点的角动量 质点对Oz轴的角动量: x y z m d O 第三章 刚体力学基础 质点系(刚体)的角动量定理 第三章 刚体力学基础 对所有质量元求和,则得 z 一、刚体对转轴的角动量 O Z 第三章 刚体力学基础 二、刚体定轴转动的角动量定理 第三章 刚体力学基础 对于定轴转动的刚体,合外力矩与角动量的变化率相等。 说明:在定轴转动问题中,上式的地位相当于质点力学中的牛顿第二定律的普遍形式。 【结论】力矩是使转动状态发生改变的原因 以上结论适用于多个定轴转动的系统或转动惯量变化的定轴转动刚体。此时,可去掉代表转轴的下标Z,将M与L分别看作系统的总外力矩与总角动量。 第三章 刚体力学基础 角动量的微分与积分形式: 三、刚体定轴转动的角动量守恒定律 对一个转动系统,当它所受的合外力矩为零时,系统的总角动量保持不变。即 第三章 刚体力学基础 时, 角动量守恒现象举例 演示 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 【小结】 1.质点 (1) 动量定理 (2) 牛顿第二定律: 意义:力F是产生a的原因,m是物体惯性的量度 2. 刚体 (1) 角动量定理 (2) 定轴转动定律: 意义:力矩M是产生β的原因,J是转动惯性的量度 第三章 刚体力学基础 3. 复杂系统——刚体与质点组成的物体系 ——合外力矩 ——总角动量 第三章 刚体力学基础 跳水运动员在空中翻转时为什么要团起身子? 如何理解“猫有九条命”的说法? 4. 守恒定律的条件 质点系动量守恒——合外力为零 刚体角动量守恒——合外力矩为零 例3-6 一质量为m的子弹以水平速度v0,射入静止悬于顶端长棒的下端,穿出后速度损失3/4,求子弹穿出后棒的角速度。已知棒长为l,质量为M。 有碰撞的转动问题,一般使用角动量守恒定律 解:子弹穿过棒后 棒与子弹系统的角动量守恒 v0 m 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 一、力矩的功 第三章 刚体力学基础 一个质量元: ?i d? O ?i Z P0 P ?i d? O ?i P0 P 对所有质量元: 第三章 刚体力学基础 力矩的功: 其中 【附】力矩的功率 刚体转动过程: 即,刚体转过 角时 二、刚体定轴转动的动能 O Z 第三章 刚体力学基础 三、 刚体定轴转动的动能定理 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 四、刚体的重力势能 五、刚体的机械能守恒定律 第三章 刚体力学基础 对刚体定轴转动,记重力以外的力矩为M外 A C 第三章 刚体力学基础 对比: 质点的直线运动 刚体的定轴转动 功 动能 重力势能 动能定理 机械能守恒定律 A C 第三章 刚体力学基础 A C 第三章 刚体力学基础 l A C 第三章 刚体力学基础 *解法3: 第三章 刚体力学基础 O l m ? 第三章 刚体力学基础 例3-8 如图,长为l,质量为M的均匀细棒可饶过O点的转轴在竖直面内自由转动。一质量为m的质点以初速v0沿水平方向运动,与静止在竖直位置的细棒的末端发生完全非弹性碰撞,碰撞后两者一起上摆。 求: (1)碰撞后瞬间两者一起 上摆的角速度?。 (2)两者一起上摆的最大 角度? 。 第三章 刚体力学基础 O l m O l ? 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 第一篇 力学 §3.1 刚体与刚体运动的描述 §3.3 角动量定理与角动量守恒定律 §3.4 刚体定轴转动中的功和能 §3.2 刚体的定轴转动定理与转动惯量 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 一、刚体的概念 内部任意两点的距离在运动过程中始终保持不变的物体,即运动过程中不发生形变的物体。 §3.1 刚体运动的描述 第三章 刚体力学基础 刚体是不变形的固体,是实际物体的理想模型。可看作被“冻结”了的质点系。 研究方法:质点?质点系=刚体 二、刚体运动的基本形式1.平动 (平移):在运动时,刚体上任意两点的连线方向始终保持平行。如,电梯、活塞的运动。 §3.1 刚体运动的描述 第三章 刚体力学基础 作平动的刚体可简化为质点 平动的特点:刚体内所有点具有相同的位移、速度和加速度。 刚体上任一点的运动规律即代表刚体的平动规律。 §
文档评论(0)