力矩转动定律转动惯量.ppt

第四章刚体的转动4–2转动定律及其应用第四章刚体的转动4–2定轴转动定律及其应用第四章刚体的转动4–2转动定律及其应用刚体定轴转动

定律及应用基础学部物理教研室刘海林简单回顾刚体：形状和大小保持不变的理想固体刚体的运动形式：平动、转动定轴转动：转轴的方向和位置固定不变，刚体内每一质量元都有相同的角速度w和角加速度b。用质点或刚体定轴转动有哪些特点？（1）转轴的位置和方向都固定不变（2）同一时间内，各点对轴的转角相等，角速度、角加速度相等（3）各点的线速度不同，加速度也不同思考与回顾一、力对轴的力矩(大小,方向)(由位置矢量描述)力对Z轴的力矩使刚体转动起来的动力是什么？是力矩，即由力（大小、方向）和力臂共同决定O2）刚体质量元受外力，内力1）质点外力矩内力矩O转换分析刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比.转动定律转动惯量O得出结论合外牛顿第二定律F=ma合外力加速度惯性质量理论解释应由各分力矩进行合成。在定轴转动中，可先设一个正轴向（或绕向)，若分力应用提示竿子长些还是短些较安全？飞轮和方向盘的质量为什么大都分布于外轮缘？联系实际长杆短杆问题一竿子长些还是短些较安全？联系实际两者瞬时角加速度之比213q1q1321qq问题二：很高的烟囱倒塌时，在空中会解体，分析其中的原因。q取质量元△mqr实例应用o问题三细绳缠绕轮缘轮轴无摩擦轻绳不伸长轮绳不打滑b=？初始静止砝码质量为mTmg选顺时针转动为正分析轮轴上的力矩：M=RT应用转动定律:M=Jb=RT①……砝码平动动力学方程：mg-T=ma②角量与线量的关系：a=at=Rb③…………mgRJ+mR2b=联立方程①②③可得：大家请看一下结果，想想你发现了什么?T拉力矩：MT例题解析问题三细绳缠绕轮缘轮轴有摩擦轻绳不伸长轮绳不打滑砝码质量为mTmg有摩擦力矩大小为MR，求b初始静止T摩擦力矩MR选顺时针转动为正分析轮轴上的力矩：M=RT-MR应用转动定律:M=Jb=RT-MR①…砝码平动动力学方程：mg-T=ma②角量与线量的关系：a=at=Rb③…………mgR-MRJ+mR2b=联立方程①②③可得：拉力矩：MT例题解析第四章刚体的转动4–2转动定律及其应用第四章刚体的转动4–2定轴转动定律及其应用第四章刚体的转动4–2转动定律及其应用