《理学动力学二》课件.pptx

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1、理学动力学二PPT课件目 录绪论动力学基本概念动力学基本定理刚体动力学弹性力学基础动力学问题求解方法01绪论课程名称理学动力学二适用对象物理学、工程学等专业学生主要内容深入探讨动力学的基本原理、方法和应用教学目标培养学生掌握动力学的基本概念、理论和方法，提高解决实际问题的能力课程简介学习目标掌握动力学的基本原理和定理熟悉动力学在日常生活和工程实践中的应用理解并能够应用动力学方程和公式提高分析问题和解决问题的能力学习方法多做习题，加深对知识点的理解和掌握结合实际问题和案例，进行实践和应用认真阅读教材和课件，做好笔记和总结积极参与课堂讨论和互动，提高自己的思维能力和表达能力02动力学基本概念物体保

2、持静止或匀速直线运动状态，除非受到外力作用。牛顿第一定律物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。牛顿第二定律作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上。牛顿第三定律牛顿三定律力是物体之间的相互作用，可以改变物体的运动状态。根据力的作用效果，可以分为重力、弹力、摩擦力等。力的大小可以用实数表示，单位为牛顿（N）。力的概念牛顿第二定律的应用01根据牛顿第二定律，可以求出物体的加速度。02通过加速度和初速度，可以求出物体的速度和位移。在解决实际问题时，需要先对物体进行受力分析，再根据牛顿第二定律列方程求解。03动量是描述物体运动状态的物理量，等于质量与速度的乘积。冲量是描述力作用

3、效果的物理量，等于力与作用时间的乘积。动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。动量与冲量03动力学基本定理动量定理是描述物体动量变化与作用力之间关系的定理。总结词动量定理的公式表明，合外力在一个时间段内对物体所做的功，等于物体动量的增量。这个定理在分析物体的运动状态变化时非常有用。公式解释在物理学的许多领域，如碰撞、火箭推进等，动量定理都有广泛的应用。应用场景动量定理总结词动能定理是描述物体动能变化与功之间关系的定理。公式解释动能定理的公式表明，合外力对物体所做的功等于物体动能的增量。这个定理常用于分析物体的运动状态变化和能量转换问题。应用场景在分析机械能和其他形式的能量之间的转换

4、时，动能定理是非常重要的工具。例如在分析滑轮、斜面、弹簧等简单机械时，动能定理的应用非常普遍。动能定理总结词01势能定理是描述势能与功之间关系的定理。公式解释02势能定理的公式表明，物体在运动过程中克服势能所做的功等于势能的减少量。这个定理常用于分析势能和机械能之间的转换问题。应用场景03在分析重力场中的物体运动、弹性力场中的弹簧振荡等问题时，势能定理的应用非常广泛。例如在分析水坝、桥梁等建筑物的稳定性时，势能定理提供了重要的理论支持。势能定理04刚体动力学刚体是一个理想化的物理模型，指在运动过程中其形状和大小保持不变的物体。刚体的定义刚体的平动是指刚体整体相对于某固定点做平移运动，不发生旋转

5、。刚体的平动刚体的转动是指刚体绕某固定点做旋转运动。刚体的转动刚体的复合运动是指刚体同时进行平动和转动。刚体的复合运动刚体的运动动量的定义动量是描述物体运动状态的物理量，等于物体的质量与速度的乘积。刚体的动量对于刚体，其动量等于刚体上所有质点的动量之和。动量的矢量性动量是一个矢量，具有大小和方向。动量的守恒定律在不受外力作用或外力作用相互抵消的情况下，系统的总动量保持不变。刚体的动量ABCD刚体的动能动能的定义动能是描述物体运动时所具有的能量的物理量，等于物体的质量与速度平方的乘积的一半。动能与速度的关系动能随着速度的增大而增大。刚体的动能对于刚体，其动能等于刚体上所有质点的动能之和。动能与质

6、量的关系动能随着质量的增大而增大。03刚体的力矩与角动量的关系力矩改变物体的角动量，使物体产生旋转运动。01力矩的定义力矩是描述力对物体产生旋转效应的物理量，等于力和力臂的乘积。02角动量的定义角动量是描述物体绕某轴旋转时所具有的动量的物理量，等于物体的质量、速度和到轴的距离的乘积。刚体的力矩与角动量05弹性力学基础假设物质是连续的，没有空隙或间隙。连续性假设均匀性假设各向同性假设小变形假设假设物质在各个方向上的性质是均匀的。假设物质在各个方向上的性质相同。假设变形量相对于物体的原始尺寸很小。弹性力学的基本假设平衡方程描述物体在力作用下的平衡状态。边界条件描述物体边界上的受力情况。物理方程描述

7、物体的应力和应变之间的关系。几何方程描述物体的变形和位移。弹性力学的基本方程桥梁和建筑物的设计利用弹性力学理论分析结构的应力和变形，确保结构的安全性和稳定性。机械零件的强度分析对机械零件进行弹性力学分析，预测其在使用过程中的应力和变形，以确保其正常工作。岩土工程在岩土工程中，利用弹性力学理论分析岩土体的应力和变形，为工程设计和施工提供依据。弹性力学的应用实例06动力学问题求解方法适用范围：适用于具有精确数学模型的问题，如单摆、弹簧振子等简单系统。1.建立动力学方程。3.分析解的性质，得出结论。解析法定义：解析法是一种通过数学公式或方程来精确求解动力学问题的方法。求解步骤2.对方程进行解析求解，

8、得到速度、位移等物理量的表达式。010203040506解析法数值法数值法定义数值法是通过计算机编程来求解动力学问题的方法。适用范围适用于难以建立精确数学模型或无法解析求解的问题，如多体动力学、非线性动力学等。求解步骤1.建立动力学方程。2.使用数值方法（如欧拉法、龙格-库塔法等）对方程进行离散化。数值法3.通过编程实现离散化后的方程，并求解得到速度、位移等物理量的近似值。4.分析数值结果，得出结论。数值法近似法是一种基于物理模型和经验来近似求解动力学问题的方法。适用于对精度要求不高或难以建立精确数学模型的问题，如工程中的振动问题等。近似法适用范围近似法定义010203求解步骤1.分析问题的物理性质，建立简化后的动力学模型。2.根据经验或近似关系，对模型进行简化处理。近似法近似法3.使用解析法或数值法对简化后的模型进行求解。4.分析近似解的精度和适用范围，得出结论。THANK YOU感谢各位观看