刚体的运动课件.ppt

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1、关于刚体的运动关于刚体的运动现在学习的是第1页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动(二二)刚体的转动：刚体的转动：刚体中所有的点都绕同一直线做圆刚体中所有的点都绕同一直线做圆周运动。周运动。刚体的平面平行运动刚体的平面平行运动 若刚体在转动过程中各点轨迹始终平行于某若刚体在转动过程中各点轨迹始终平行于某个固定的平面，这种运动就叫做刚体的平面平行运个固定的平面，这种运动就叫做刚体的平面平行运动。或者说作这种运动的刚体中垂直于该平面的任动。或者说作这种运动的刚体中垂直于该平面的任一直线在运动过程中始终保持垂直。一直线在运动过程中始终保持垂直。转动又分定轴转动和非

2、定轴转动。转动又分定轴转动和非定轴转动。现在学习的是第2页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动刚体的平面平行运动可以用一个平面运动来代表：刚体的平面平行运动可以用一个平面运动来代表：绕通过质心并垂直该平面的轴的转动绕通过质心并垂直该平面的轴的转动质心的运动质心的运动+刚体平面刚体平面平行运动平行运动现在学习的是第3页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动 刚体的一般运动刚体的一般运动 质心的平动质心的平动绕质心的转动绕质心的转动+现在学习的是第4页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动二二

3、刚体定轴转动的描述刚体定轴转动的描述转动平面转动平面角位移角位移 角坐标角坐标q约定约定沿逆时针方向转动沿逆时针方向转动 沿顺时针方向转动沿顺时针方向转动(二二)角速度矢量角速度矢量 方向方向:右手右手螺旋方向螺旋方向参考轴参考轴(一一)角坐标角坐标O现在学习的是第5页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动 刚体刚体定轴定轴转动转动(一维一维转动转动)的转动方向可以用的转动方向可以用角速度的正负来表示。角速度的正负来表示。在定轴转动的情况在定轴转动的情况下，刚体上任一质点的下，刚体上任一质点的速度速度 和角速度和角速度 及及其位矢其位矢 的关系：的关系：P*O

4、OP现在学习的是第6页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动(三三)角加速度矢量角加速度矢量角加速度角加速度的方向也可由其正负来表示。的方向也可由其正负来表示。u匀变速转动公式匀变速转动公式 当刚体绕定轴转动的角加速度为恒量时，刚体做匀当刚体绕定轴转动的角加速度为恒量时，刚体做匀变速转动。变速转动。刚体刚体绕绕定轴作匀变速转动定轴作匀变速转动质点质点匀变速直线运动匀变速直线运动刚体匀变速转动与质点匀变速直线运动公式对比刚体匀变速转动与质点匀变速直线运动公式对比现在学习的是第7页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动u角量与线量

5、的关系角量与线量的关系现在学习的是第8页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动1）每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；2）任一质点运动任一质点运动 均相同，但均相同，但 不同；不同；3）运动描述仅需一个坐标。运动描述仅需一个坐标。定轴转动的定轴转动的特点特点 本节结束本节结束现在学习的是第9页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动飞轮飞轮 30 s 内转过的角度内转过的角度 例例1 一飞轮半径为一飞轮半径为 0.2m、转速为转速为150rmin-1，因受制因受制动而均匀减速，经动而均匀减

6、速，经 30s 停止转动。试求停止转动。试求:(1)角加速度和在此角加速度和在此时间内飞轮所转的圈数；时间内飞轮所转的圈数；(2)制动开始后制动开始后 t=6s 时飞轮的角时飞轮的角速度；速度；(3)t=6s 时飞轮边缘上一点的线速度、切向加速度和时飞轮边缘上一点的线速度、切向加速度和法向加速度。法向加速度。解：解：（1）已知）已知 0=5 rads-1，t=30s时，时，=0。设设t=0s时时,0=0。飞轮做匀减速运动飞轮做匀减速运动现在学习的是第10页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动(2)t=6s时，飞轮的角速度时，飞轮的角速度(3)t=6s时，飞轮

7、边缘上一点的线速度大小时，飞轮边缘上一点的线速度大小该点的切向加速度和法向加速度该点的切向加速度和法向加速度转过的圈数转过的圈数现在学习的是第11页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动 例例2 在高速旋转的微型电机里，有一圆柱形转在高速旋转的微型电机里，有一圆柱形转子可绕垂直其横截面通过中心的轴转动子可绕垂直其横截面通过中心的轴转动.开始时，它开始时，它的角速度的角速度0=0，经，经300s 后，其转速达到后，其转速达到 18000rmin-1.已知转子的角加速度与时间成正比已知转子的角加速度与时间成正比.问在这段时间内，转问在这段时间内，转子转过多少转？子转过多少转？解解 由题意，令由题意，令 ，即，即 ，积分，积分 得得当当t=300s 时时所以所以现在学习的是第12页，共13页第三章第三章 刚体的转动刚体的转动3 1 刚体的运动刚体的运动感感谢谢大大家家观观看看26.09.2022现在学习的是第13页，共13页