简明大学物理第二版 3 刚体力学基础1课件.pptVIP

* * 三　刚体绕定轴转动的动能定理 ——刚体绕定轴转动的动能定理 比较 例3-4 一质量为 m、长为 L 的均匀细杆可绕固定光滑水平轴在铅直平面内自由转动，设最初杆位于水平位置，求当其下转到 θ 角时的角加速度 β 和角速度 ω。 * 力的时间累积效应： 冲量、动量、动量定理． 力矩的时间累积效应： 冲量矩、角动量、角动量定理． 一 角动量 1. 质点的角动量 质点相对于原点的角动量 大小： 方向：符合右手法则 u v SI单位： 角动量与参考点的选择有关 质点以角速度 作半径为 的圆运动，质点相对圆心的角动量大小 * 质点运动描述 刚体定轴转动描述 2 刚体的角动量 O 刚体上某质元对轴的角动量为 刚体对轴的角动量为 * 1 质点的角动量定理 二 角动量定理 质点角动量定理 2 定轴转动刚体的角动量定理 由转动定理 定轴转动刚体角动量对时间的变化率等于其所受到的合外力矩。 合外力的冲量矩 角动量的增量 三、角动量守恒定律 ，则 若 讨论 角动量守恒定律是自然界的一个基本定律. 内力矩不改变系统的角动量. 守恒条件 若 不变， 不变； 若 变， 也变，但 不变. 在冲击等问题中 常量 * 许多现象都可以用角动量守恒来说明. 花样滑冰 跳水运动员跳水 点击图片播放 四 角动量问题举例 例 3-5 设一质量为m的滑块在水平面(Oxy)内以初速度 从原点O出发沿x轴滑动.假设滑块与水平面的摩擦力 恒定不变，试求任意时刻滑块对原点O的角动量. 例3-6 一长为l,质量为M的均匀直杆，一端O悬挂于一水平光滑 轴上，并处于铅直静止状态。一质量为m的子弹以水平速度 v0 射入杆的下端而随杆运动。求它们开始共同运动时的角速度。 v0 v m M l O 杆的最大偏转角度为多少？ * 补例4 质量很小长度为l 的均匀细杆，可绕过其中心 O并与纸面垂直的轴在竖直平面内转动．当细杆静止于水平位置时，有一小虫以速率 垂直落在距点O为 l/4 处，并背离 点O 向端点A 爬行．设虫与杆的质量均为m．问：欲使细杆以恒定的角速度转动，小虫应以多大速率向细杆端点爬行? * 补例5　一杂技演员M由距水平跷板高为h 处自由下落到跷板的一端A，并把跷板另一端的演员N弹了起来．问演员N可弹起多高? l l/2 C A B M N h * 补例6　一质量为 m 的登月飞船，在离月球表面高度 h 处绕月球作圆周运动．飞船采用如下登月方式：当飞船位于点 A 时，它向外侧短时间喷射出粒子流，使飞船与月球相切地到达点 B , 且OA 与 OB 垂直．飞船所喷气体相对飞船的速度为 试问：登月飞船在登月过程中所需消耗燃料的质量 是多少? * B h O R A 已知 * 一 理想流体的性质 不可压缩 没有黏性 阿基米德原理 物体在流体中所受浮力等于该物体排开流体的重量 * 二 伯努利方程 常量 * 即 若 则 结论 若将流管放在水平面上 * 作 业 第67页 3 – 1 3 – 3 3 – 5 3 – 6 * * * * * * * * * * * 第一章 质点运动学 简明大学物理 第二版 1-5　抛体运动 第三章 刚体力学基础 3-1　刚体的基本运动形式 简明大学物理 第二版 3-2　转动定理 简明大学物理 第二版 第三章 刚体力学基础 3-3 刚体绕定轴转动的动能定理 第三章 刚体力学基础 简明大学物理 第二版 3-4　角动量　角动量守恒定律 第三章 刚体力学基础 简明大学物理 第二版 3-6　理想流体的性质 伯努利方程 简明大学物理 第二版 第三章 刚体力学基础 第三章 刚体力学基础 3-1　刚体的基本运动形式 简明大学物理 第二版 第三章 刚体力学基础 3-1　刚体的基本运动形式 简明大学物理 第二版 3-2　转动定理 简明大学物理 第二版 第三章 刚体力学基础 3-2　转动定理 简明大学物理 第二版 第三章 刚体力学基础 3-4　角动量　角动量守恒定律 第三章 刚体力学基础 简明大学物理 第二版 * 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