大学物理学 第一卷 经典物理基础 第6版 课件 3 连续体力学.pptx

第三章连续体力学第三节理想流体及其运动第二节固体的形变和弹性第一节刚体定轴转动CollegePhysics大学物理

本章核心内容1.刚体定轴转动特征、规律、描述与应用。2.刚体定轴转动角动量的计算、变化、守恒与应用。3.弹性体受力变形特征、规律、描述与应用。4.弹性体中介质质元传播机械波的物理过程。5.理想流体定常流的描述与质量守恒。6.理想流体定常流伯努利方程的建立与意义。CollegePhysics大学物理

第一节刚体定轴转动一、刚体1、模型（1）物体的形状、大小不能忽略；（2）形状、大小在运动中保持不变。一般情况形状形变质点刚体（形状不能忽略,形变忽略）(形状忽略)

第一节刚体定轴转动2、刚体的运动形式平动、转动（只讨论定轴转动）如何区分平动与转动？平动：刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同。刚体平动质点运动转动：转动过程中，刚体上任两点间的连线长度不变，但方位时刻在改变。（定轴转动和非定轴转动）

第一节刚体定轴转动二、定轴转动的描述?（1）定轴Z（2）转动平面（3）转心O（4）参考轴X?1、参考系与坐标系

第一节刚体定轴转动2、特征物理量????类比法位置？位移？速度？加速度？角位置角位移角速度角加速度质点刚体????

第一节刚体定轴转动3、角量与线量?(1)弧长=圆心角×半径(2)线速度=角速度×半径(3)线加速度???切向法向

第一节刚体定轴转动4、转动规律（匀变速转动）能否采用类比法(类比匀加速直线)得出规律？

第一节刚体定轴转动三、动能定理1.刚体的转动动能

第一节刚体定轴转动2.转动惯量a.意义对比b.计算离散的质点质元连续分布转动惯性的量度????

第一节刚体定轴转动例?过O点垂直杆的轴?过点垂直杆的轴

第一节刚体定轴转动(1)外力的功质点质点系3.动能定理刚体?或

第一节刚体定轴转动力臂定义：力矩的功作用于刚体的外力作功=外力的力矩作功(1)外力的功

第一节刚体定轴转动N个外力矩作功?力矩的功合“外力矩”恒力矩(摩擦力矩)的功:简写为：

第一节刚体定轴转动(2)动能定理微分形式积分形式外力矩所作的功=转动动能的增量

第一节刚体定轴转动四、转动定理1、推导两边同除以dt?2、意义比较力引起质点运动状态变化外力矩引起刚体转动状态变化

第一节刚体定轴转动五、角动量守恒定律1、刚体角动量（1）质点？（2）质点系？（3）刚体?刚体绕定轴转动的角动量能否写出质点、质点系的角动量？

第一节刚体定轴转动2、角动量定理（1）微分形式（2）积分形式合“外力矩”3、角动量守恒由合“外力矩”则角动量守恒

第一节刚体定轴转动

一、研究对象与问题理想弹性体(模型)1、受力形变2、恢复原状第二节固体的形变和弹性

第二节固体的形变和弹性二、如何描述形变？应变如：拉伸（与压缩）1、绝对形变2、相对形变应变

第二节固体的形变和弹性三、作用力1、外力与内力(1)外力产生形变(2)内力恢复原状?通过任意截面

第二节固体的形变和弹性2、应力(1)定义?单位面积上的恢复力（2）任意截面分解?正应力切应力特点：面力

第二节固体的形变和弹性四、胡克定律当试样被拉伸，各处都产生形变，产生回复力。????由下图说明？?

第二节固体的形变和弹性胡克定律或?或?实验结果

第二节固体的形变和弹性五、纵波运动方程1、纵波是疏密波敲击声波传播非均匀形变

第二节固体的形变和弹性?2、均匀形变与非均匀形变（1）均匀形变（静态形变）

第二节固体的形变和弹性动态形变（2）非均匀形变a、b应变不同

第二节固体的形变和弹性3、段的运动与形变（1）牛二定律（2）胡克定律?代入?

第二节固体的形变和弹性级数展开（1）?代入(1)式波动方程

第二节固体的形变和弹性波动方程（纵波）波动方程（横波）纵波波速?横波波速统一写成：

第三节理想流体及其运动一、如何从实际流体建立理想模型？1、理想流体(模型)（1）不可压缩流速100m/s（2）无黏滞性2、两种方法(1)牛顿-拉格朗日方法(2)欧拉方法跟踪每个质点场

第三节理想流体及其运动1、流速场的几何描述（1）用流线描述流速场流速逐点不同、瞬时变化二、如何描述理想流体运动？

第三节理想流体及其运动均匀流各点速度相同非均匀流各点速度不同(大小、方向)

第三节理想流体及其运动