《刚体力学》课件.pptx

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1、刚体力学ppt课件contents目录刚体运动学刚体动力学刚体的平衡刚体的转动惯量刚体的角动量01刚体运动学总结词刚体的平动是指刚体在空间中的移动，其上任意两点在同一直线上，且该直线与该刚体的转动轴平行。详细描述刚体的平动是指刚体在空间中的移动，其上任意两点在同一直线上，且该直线与该刚体的转动轴平行。平动刚体的运动轨迹是一条直线或一个平面图形，其上任意两点的相对位置保持不变。平动刚体的速度和加速度都是矢量，其方向与平动刚体的移动方向一致。刚体的平动刚体的转动是指刚体绕着某一定点（称为转动中心）的旋转运动。总结词刚体的转动是指刚体绕着某一定点（称为转动中心）的旋转运动。在转动过程中，刚体上任意一

2、点绕着转动中心作圆周运动，且该圆周运动的半径与刚体上该点到转动中心的距离相等。转动刚体的角速度、角加速度等都是标量，其方向与转动方向相关。转动刚体的速度和加速度都是矢量，其方向垂直于转动平面。详细描述刚体的转动刚体的定点运动是指刚体绕着通过定点（称为动点）且垂直于定直线（称为转动轴）的轴线的旋转运动。总结词刚体的定点运动是指刚体绕着通过定点（称为动点）且垂直于定直线（称为转动轴）的轴线的旋转运动。在定点运动过程中，刚体上任意一点绕着动点作圆周运动，且该圆周运动的半径与刚体上该点到动点的距离相等。定点运动的角速度、角加速度等都是标量，其方向垂直于转动平面。定点运动的刚体上任意一点的线速度和角速度

3、都与该点到转动轴的距离成正比。详细描述刚体的定点运动02刚体动力学描述了力在刚体上的平移性质，即当力作用在刚体的某一点时，该力可以等效地作用在刚体的任意其他点上，只要保持力的大小和方向不变。总结词力的平移定理指出，当一个力作用在刚体的某一点上时，这个力可以等效地作用在刚体的任意其他点上，只要保持力的大小和方向不变。这个定理说明了力的平移性质，是刚体力学中的一个基本定理。详细描述力的平移定理总结词描述了刚体运动过程中质量的瞬时表现，是刚体动力学中的一个重要概念。详细描述动量是描述刚体运动过程中质量的瞬时表现的一个物理量。在刚体动力学中，动量是一个非常重要的概念，它与力、速度和时间等物理量密切相关

4、。根据动量的定义，刚体的动量等于刚体的质量与速度的乘积。刚体的动量总结词描述了刚体绕质心转动的动量表现，是刚体动力学中的一个重要概念。详细描述动量矩是描述刚体绕质心转动的动量表现的一个物理量。在刚体动力学中，动量矩是一个非常重要的概念，它与力矩、角速度和时间等物理量密切相关。根据动量矩的定义，刚体的动量矩等于刚体的质量与角速度的乘积。刚体的动量矩VS描述了刚体运动过程中能量的表现形式，是刚体动力学中的一个重要概念。详细描述动能是描述刚体运动过程中能量的表现形式的一个物理量。在刚体动力学中，动能是一个非常重要的概念，它与速度、质量和位置等物理量密切相关。根据动能的定义，刚体的动能等于刚体的质量与

5、速度平方的一半的乘积。总结词刚体的动能03刚体的平衡刚体在静止状态下，受到外力作用后能够保持静止或匀速直线运动状态，这种平衡称为静平衡。静平衡的定义静平衡的条件静平衡的实例刚体在任意两个相互垂直的平面内的力矩之和为零，即刚体的重心在回转轴上。如杠铃、天平、不倒翁等。030201刚体的静平衡动平衡的条件刚体在任意平面内的力矩之和为零，同时满足牛顿第二定律。动平衡的实例如飞轮、转子等。动平衡的定义刚体在运动状态下，受到外力作用后能够保持匀速圆周运动或匀加速直线运动状态，这种平衡称为动平衡。刚体的动平衡04刚体的转动惯量123描述刚体转动惯性大小的物理量，其大小取决于刚体的质量分布。转动惯量$I=i

6、nt r2 dm$，其中$r$是质量微元到某固定点的距离，$dm$是质量微元。转动惯量的计算公式在国际单位制中，转动惯量的单位是$kg cdot m2$。转动惯量的单位转动惯量的定义01对于质量均匀分布的圆盘，其转动惯量也可以通过积分计算得出。对于不规则刚体，可以通过将刚体分割成许多小的质量微元，然后对每个质量微元进行积分来计算转动惯量。对于多个刚体的系统，可以通过将各个刚体的转动惯量加起来得到总转动惯量。对于细长均匀杆，其转动惯量可以通过积分计算得出。020304转动惯量的计算转动惯量的性质转动惯量是定值对于确定的刚体和参考点，其转动惯量是定值，不随刚体的转动状态改变而改变。转动惯量具有惯性

7、即刚体在不受外力矩作用时，其角动量保持不变。转动惯量与参考点的选择有关选择不同的参考点，计算出来的转动惯量可能不同。转动惯量与参考坐标系的选择无关即在不同坐标系下测量刚体的转动惯量，其值是相同的。05刚体的角动量角动量是矢量，具有方向和大小，其方向沿角速度矢量的方向。角动量是描述刚体旋转运动的重要物理量，与线动量相对应。角动量是描述刚体绕固定点旋转运动的物理量，等于刚体质量、角速度和转动惯量三者的乘积。角动量的定义角动量的大小计算公式为：L=mr，其中m为刚体质量，为刚体角速度，r为从旋转轴到某点的矢径。对于定轴转动刚体，其角动量大小为L=I，其中I为刚体的转动惯量，为刚体绕转动轴的角速度。对于平面运动刚体，其角动量大小为L=mvr，其中v为刚体的线速度，r为从转动轴到某点的矢径。角动量的计算角动量守恒定律表明，在没有外力矩作用的情况下，刚体的角动量保持不变。对于平面运动刚体，若其受到的合外力矩为零，则其角动量守恒。对于定轴转动刚体，其角动量守恒，即L=I=常数。角动量守恒定律在经典力学和现代物理学中都有广泛的应用，是描述旋转运动的基本规律之一。角动量的守恒定律感谢您的观看THANKS