《刚体力学》PPT课件

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1、2021/10/71大学物理学第五章刚体力学2021/10/72第三章刚体力学3.1刚体的运动3.2刚体定轴转动定律3.3刚体的转动惯量3.4刚体定轴转动定律应用3.5转动中的功与能3.6刚体角动量与角动量守恒定律3.7进动2021/10/733.1刚体的运动刚体的定义：特殊的连续分布的质点系，该质点系在运动过程中质点间距在任何条件下都保持为定值。刚体时固体物件的理想化模型。或说，刚体是受力时不改变形状和体积的物体。刚体的运动形式：一、平动：刚体内任意直线在运动中保持平行，各质点的运动轨迹相同（平行），可用刚体内任意点代表刚体的运动。2021

2、/10/74二、转动：刚体内任意质点在运动中，绕一直线作圆周运动，这直线称为刚体的转轴。定轴转动：刚体的轴是定轴，轴有两个定点。定点转动：刚体的轴是动轴，轴有一个定点。三、一般运动：刚体在运动中，平动与转动同时进行。实际上是运动的叠加。本章主要讨论刚体的定轴转动运动。2021/10/753.2刚体定轴转动定律一、转动刚体的运动描述：由于刚体定轴转动时刚体上的角速度相同，因此用角量描述刚体运动比较方便。角位移角位置角速度角加速度2021/10/76角量与线量的联系：匀变速转动公式速度加速度2021/10/77质点刚体变换惯性量匀加速运动公式20

3、21/10/78质点刚体变换惯性量非匀加速运动公式2021/10/79与转动无关。同时乘位置矢量大小：二、转动刚体运动转动定律2021/10/710刚体内每一点都可以表达成为上式。整个刚体是上式的和。是刚体定轴转动的“牛顿定律”。2021/10/7113.3刚体的转动惯量表述刚体转动惯性的物理量。对应质量是连续分布的刚体，2021/10/712求转动惯量：刚体的平行轴定理：转轴平行偏移对称轴h2021/10/7133.4刚体定轴转动定律应用刚体的运动由合外力矩决定：例题不考虑滑轮的质量时。2021/10/714考虑滑轮的质量时。其中：2021

4、/10/715当m为零时2021/10/716右边滑轮左边滑轮解出：当m为零时2021/10/717例题：一个质量为m的物体与定滑轮上的绳子相连，绳子的质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动。假设定滑轮质量为M、半径为R，，滑轮轴光滑。试求物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。物体m作匀加速运动物体m的速度2021/10/7183.5转动中的功与能力矩的功：