[理學(xué)]第五章角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)(已修改)
2025-03-03 05:11 本頁(yè)面
【正文】 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 韓家驊 主編 大學(xué)物理學(xué)（第二版） 電子教案 制作：張文亮 林繼平 大學(xué)物理學(xué) (第二版 )電子教案 Page 2 5－ 1 角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律 5－ 2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 5－ 3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功能關(guān)系 ? 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 5－ 4 剛體進(jìn)動(dòng) ? 5－ 5 對(duì)稱(chēng)性和守恒定律 ? 大學(xué)物理學(xué)（第二版）電子教案 Page 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?? 5－ 1 角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律 一、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律 類(lèi)似于描述轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)的角量 (角速度和角加速度 ), 引入 角動(dòng)量 , 也稱(chēng) 動(dòng)量矩 . 1. 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量 (angular momentum) mvm?or?L?? 質(zhì)量為 的質(zhì)點(diǎn)以速度 在空間運(yùn)動(dòng) , 某時(shí)刻相對(duì)原點(diǎn) O 的位矢為 , 質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于原點(diǎn)的角動(dòng)量 定義為 : mr?v?v????? mrprL ?????s inrpL ?大小 : 方向 : 的方向垂直于 和 所組成的平面 , 符合右手法則 . L? r? p?smkg 2?單位 : 大學(xué)物理學(xué)（第二版）電子教案 Page 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?? 說(shuō)明 a). 并非質(zhì)點(diǎn)作周期性曲線運(yùn)動(dòng)才有角動(dòng)量 . b). 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量是相對(duì)于選定的參考點(diǎn)定義的 . 2. 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理 Frt vmrvmtrtL????????????? d )(dddddprL ??? ?? ,dd Ftp ?? ? (牛頓第二定律 ) ?dd ?tL?力矩 FrM ??? ??F?r? ?oM?dFdrFM ?? ?s in 大學(xué)物理學(xué)（第二版）電子教案 Page 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?? 沖量矩 tMtt d21??12d21LLtMtt ??? ???tLMdd ?? ? 質(zhì)點(diǎn)所受合外力對(duì)任一參考點(diǎn)的力矩等于質(zhì)點(diǎn)對(duì)該點(diǎn)角動(dòng)量隨時(shí)間的變化率 . 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理的微分形式 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理的積分形式 質(zhì)點(diǎn)所受外力的沖量矩等于質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的增量 . 牛頓定律 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理 導(dǎo)出 慣性系 適用 大學(xué)物理學(xué)（第二版）電子教案 Page 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?? 3. 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律 ???? vmrLM ???? ,0 恒矢量 質(zhì)點(diǎn)所受 合外力對(duì)某一固定點(diǎn)的力矩為 零 , 則質(zhì)點(diǎn)對(duì)該點(diǎn)的角動(dòng)量 保持不變 . 力矩為零的兩種可能 a) 合外力為零 , 質(zhì)點(diǎn)不受外力作用 . b) 合外力不為零 , 合外力是有心力 . 大學(xué)物理學(xué)（第二版）電子教案 Page 第五章 角動(dòng)量守恒與剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) ?? 二、質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律 定義 : 組成質(zhì)點(diǎn)系的各質(zhì)點(diǎn)對(duì)給定參考點(diǎn)的角動(dòng)量的矢量和 . 1. 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量 ? ? ? ?????i i iiiiiii mrprLL v??????2. 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理 ? ??? ??????i ieiiieiiiiiii MMFFrtLtL )()()()( )(dddd ?????0)()()( ??? ?? iiiiiiii FrM???內(nèi)力矩 MMtLiei??? ?? ? )(dd 大學(xué)物理學(xué)（第二版
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