《动力学全章》课件.pptx

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1、动力学全章ppt课件栌鲱穗室眠螗瘐掩主沙contents目录动力学概述牛顿运动定律动量与动量守恒定律角动量与角动量守恒定律万有引力定律刚体动力学动力学概述01动力学是研究物体运动状态变化的原因和规律的学科。定义物体的运动规律、力的作用方式和相互作用的规律等。研究对象定义与研究对象动力学是物理学的重要分支，为其他工程学科提供理论基础。基础学科地位应用广泛推动科技发展在机械、航空、交通、化工等领域有广泛应用，为实际工程问题提供解决方案。动力学的发展推动了科技领域的进步和创新。030201动力学的重要性古希腊哲学家亚里士多德提出了“运动定律”，即“力是维持物体运动的原因”。古代牛顿的自然哲学的数学原

2、理提出了三大运动定律和万有引力定律，奠定了经典力学的基础。牛顿时代20世纪初，爱因斯坦相对论和波尔的量子力学对经典力学进行了修正和发展。相对论和量子力学随着计算机技术和数值分析方法的发展，现代动力学在解决复杂系统动力学问题上取得了重要进展。现代动力学动力学的发展历程牛顿运动定律02描述物体运动状态的改变需要力作用。总结词牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出除非受到外力的作用，一个物体将保持静止或匀速直线运动的状态。详细描述F=ma。公式在分析物体运动状态改变时，需要考虑力的作用。应用场景牛顿第一定律 牛顿第二定律总结词描述物体加速度与作用力之间的关系。详细描述牛顿第二定律指出，物体加速度的大小

3、与作用力成正比，与物体的质量成反比。公式为F=ma。应用场景在分析物体运动状态改变时，可以通过牛顿第二定律计算出物体所受的力。总结词描述力的作用是相互的。详细描述牛顿第三定律指出，对于两个相互作用的物体，每一个都受到与另一个相同的力，且方向相反。公式为F=-F。应用场景在分析相互作用力时，需要考虑力的作用是相互的。牛顿第三定律总结词阐述牛顿运动定律在现实生活中的应用。详细描述牛顿运动定律在现实生活中的应用非常广泛，如汽车加速、飞机起飞、火箭升空等都遵循牛顿运动定律。此外，在工程设计、机械制造等领域也需要应用牛顿运动定律进行计算和分析。应用场景汽车加速时，发动机产生的力作用在车轮上，使车轮转动加

4、速，从而使汽车加速前进；飞机起飞时，发动机产生的推力作用在飞机上，使飞机加速前进；火箭升空时，燃料燃烧产生的推力作用在火箭上，使火箭加速上升。这些现象都遵循牛顿运动定律。牛顿运动定律的应用动量与动量守恒定律03总结词动量是描述物体运动状态的重要物理量，其计算公式为p=mv，其中m为物体的质量，v为物体的速度。详细描述动量是物体运动状态的一个物理量，表示物体运动时的冲量效果。动量的计算公式为p=mv，其中m为物体的质量，v为物体的速度。这个公式可以用来计算一个物体在某一时刻的动量。动量的定义与计算动量守恒定律动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变

5、。总结词动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。这个定律适用于封闭的系统，也就是说系统内的物体之间相互作用，而系统外的物体对系统内物体的作用力为零。这个定律在碰撞、火箭推进、行星运动等许多物理现象中都有广泛的应用。详细描述VS动量守恒定律在许多物理问题中都有应用，例如碰撞、火箭推进、行星运动等。详细描述动量守恒定律在许多物理问题中都有应用。在碰撞问题中，动量守恒定律可以帮助我们理解两个物体碰撞后的运动状态。在火箭推进中，动量守恒定律可以帮助我们理解火箭喷射物质对火箭的反作用力。在行星运动中，动量守恒定律可以帮助我们理解行星之间的相互作用力和运动

6、规律。总结词动量守恒定律的应用角动量与角动量守恒定律04角动量的定义角动量是描述物体绕某点旋转运动的物理量，等于物体质量、速度和旋转半径的乘积。角动量的计算对于质点，角动量计算公式为L=mvr，其中L为角动量，m为质点质量，v为质点速度，r为质点到旋转轴的距离。角动量的定义与计算在没有外力矩作用的情况下，一个封闭系统的总角动量保持不变。系统不受外力矩作用或外力矩相互抵消。角动量守恒定律应用条件角动量守恒定律行星绕太阳旋转、卫星绕行星旋转等天体运动遵循角动量守恒定律。天体运动陀螺仪利用角动量守恒原理，通过高速旋转的陀螺能够保持其轴线的指向不变，广泛应用于导航、制导和控制系统。陀螺仪在冰上舞蹈、滑

7、冰等体育运动中，运动员通过改变身体姿态和速度来保持角动量守恒，以完成各种高难度动作。体育运动角动量守恒定律的应用万有引力定律05万有引力定律是描述两个物体之间因质量而产生的相互吸引力，其大小与两物体的质量成正比，与两物体之间的距离的平方成反比。总结词万有引力定律由牛顿提出，其表述为：任意两个质点相互吸引，力的大小与它们质量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比。这个定律适用于任何两个物体，无论它们是宏观还是微观的。详细描述万有引力定律的表述总结词万有引力定律在多个领域有着广泛的应用，如天文学、物理学、工程学等。详细描述在天文学中，万有引力定律用于解释行星和卫星的运动规律；在物理学中，万有引力定

8、律用于研究微观粒子的相互作用；在工程学中，万有引力定律用于设计建筑和机械的结构，确保其稳定性和安全性。万有引力定律的应用天体运动中的万有引力定律描述了行星、恒星等天体之间的相互运动规律。在天体运动中，万有引力定律决定了天体的轨道和运动速度。根据万有引力定律，行星围绕恒星旋转的轨道和速度取决于它们之间的距离和恒星的质量。这个定律也适用于卫星绕行星的运动。通过万有引力定律，我们可以预测天体的位置和运动轨迹，进一步了解宇宙的结构和演化。总结词详细描述天体运动中的万有引力定律刚体动力学06刚体的定义与分类刚体的定义刚体是一个理想化的物理模型，指在任何力的作用下，大小和形状保持不变的物体。刚体的分类根据其运动形式，刚体可以分为定轴转动刚体和平行运动刚体。转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量，与刚体的质量分布和转轴的位置有关。转动惯量的定义通过积分计算刚体的质量分布相对于转轴的转动惯量。转动惯量的计算刚体的转动惯量定轴转动的定义定轴转动是指刚体绕某一固定轴作旋转运动。定轴转动的动力学方程根据牛顿第二定律和转动定律，建立刚体定轴转动的动力学方程。刚体的定轴转动平面平行运动的定义平面平行运动是指刚体在平面内沿着一条直线作平移运动，同时绕垂直于平面的轴作旋转运动。要点一要点二平面平行运动的合成定理通过平移和旋转的合成定理，研究刚体的平面平行运动。刚体的平面平行运动