普通物理学第六版第三章3-1.ppt

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1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出一般的力学分析方法可归纳为：一般的力学分析方法可归纳为：(1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型；突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型；(2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象，将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象，作为突破口；作为突破口；(3)根据受力情况，正确地画出受力图；根据受力情况，正确地画出受力图；(4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原理、定律，列出方程式；理、定律，列出方程式；(5)根据要求，求解方程，统一变量，积零为整，用根据要求，求解方

2、程，统一变量，积零为整，用积分法求出结果。积分上下限的选取要特别注意；积分法求出结果。积分上下限的选取要特别注意；(6)讨论分析所得结果，检验是否正确。讨论分析所得结果，检验是否正确。现在将这些方法用之于刚体和流体的研究。现在将这些方法用之于刚体和流体的研究。3-1刚体模型及其运动刚体模型及其运动上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出刚体运动研究的基础：刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的刚体是由无数个连续分布的质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量元元dm。每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的。

3、每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的运动是这些质量元运动的总和。运动是这些质量元运动的总和。二、平动和转动二、平动和转动刚体：刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体在外力的作用下，大小和形状都不变的物体-物体内任意两点的距离不变物体内任意两点的距离不变 当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫在运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫平动平动。一、刚体一、刚体1.1.平动平动上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出s刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动刚体质

4、心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动特点：特点：各点位移、速度、加速度均相同各点位移、速度、加速度均相同-可视为质点可视为质点上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕同一直线作圆周运动，这种运动就叫做同一直线作圆周运动，这种运动就叫做转动，转动，这一直这一直线就叫做线就叫做转轴。转轴。2.2.转动转动（1 1）定轴转动：转轴相对参考系静止。）定轴转动：转轴相对参考系静止。（2 2）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止，）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止，转轴方向不

5、断变化。转轴方向不断变化。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出三、自由度三、自由度F自由度：自由度：确定一个物体在空间的确定一个物体在空间的位置所需的独立坐标的数目。它反位置所需的独立坐标的数目。它反映了运动的自由程度映了运动的自由程度火车：火车：被限制在轨道上运动，自由度为被限制在轨道上运动，自由度为1 1飞机：飞机：在空中飞行，自由度为在空中飞行，自由度为3 3轮船：轮船：在一水平面上运动，自由度为在一水平面上运动，自由度为2 2(3)(3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动上页上页 下页下页

6、 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出刚体的自由度刚体的自由度F刚体总自由度刚体总自由度i=6=6：平动自由度平动自由度t=3=3转动自由度转动自由度r=3=3刚体绕刚体绕CA轴转动轴转动CA的方位的方位其中其中两个两个是独立的是独立的上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 选择进入下一节选择进入下一节3-0 教学基本要求教学基本要求3-1 刚体模型及其运动刚体模型及其运动3-2 力矩力矩 转动惯量转动惯量 定轴转动定律定轴转动定律3-3 定轴转动中的功能关系定轴转动中的功能关系3-4 定轴转动刚体的角动量定律和角动量守恒定律定轴转动刚体的角动量定律和角动量守恒定律3-5 进动进动3-6 理想流体模型理想流体模型 定常流动定常流动 伯努利方程伯努利方程3-7 牛顿力学的内在随机性牛顿力学的内在随机性 混沌混沌