大學(xué)物理第3章-剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)-展示頁(yè)
2025-08-03 04:33本頁(yè)面
【正文】 求轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J。 4. 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣性大小的量度。 ? 同一個(gè)力對(duì)不同轉(zhuǎn)軸的矩不一樣； ? 通常規(guī)定 : 0?M沿轉(zhuǎn)軸方向 0?M沿轉(zhuǎn)軸反方向 8 2. 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定理 fi ri 設(shè)第 i個(gè)質(zhì)元，受合 外力 切線方向 同乘以 ri iF?合內(nèi) 力 if?上式對(duì)所有質(zhì)元求和，有： ? ?? ?? )( 2iiiitiit rmrfrF ?內(nèi)力矩之和 外力矩之和 為零 iiii amfF??? ??itiitit amfF ???iiiiitiiitiit rrmramrfrF ?????iF?9 9 ? ???? )( 2iiZiit rmMrF ?令 ?? 2ii rmJ剛體繞 Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ?JM z ?即 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 ? 說明 1. 上式是矢量式（力矩只有兩個(gè)方向）。 5 5 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上任一點(diǎn)的速度和加速度： ?ii rv ? ?iit ra ? 2?iin ra ?當(dāng) 剛體做勻變速轉(zhuǎn)動(dòng) t??? ?? 0)(2 0202 ????? ???22100 tt ???? ???與質(zhì)點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式相似 C??6 167。 定軸轉(zhuǎn)動(dòng) （ fixaxis rotation）： 轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng) 二 . 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角量描述 可用剛體上任一點(diǎn) P作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角量來描述剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 平動(dòng) ： 在運(yùn)動(dòng)過程中，其上任意兩點(diǎn)的連線始終保持平行的運(yùn)動(dòng)。1 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 1 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述 2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 3 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的功 和 能 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒定律 4 2 2 167。 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述 一 . 剛體的運(yùn)動(dòng) 剛體的基本運(yùn)動(dòng)形式： 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) 剛體 ： 在力的作用形狀和體積均不發(fā)生形變的物體，理想化的模型。 平動(dòng)時(shí)可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理 3 轉(zhuǎn)動(dòng) : 剛體上各質(zhì)點(diǎn)都繞同一直線作圓周運(yùn)動(dòng) 這條直線稱為轉(zhuǎn)軸。 4 dtd?? ?dtd?? ?剛體的角速度、角加速度： 轉(zhuǎn)動(dòng)平面 方向 : 右手 螺旋方向 ??定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ω的方向可以用正負(fù)來表示 ： ????0?? 0??z zω方向與軸同向時(shí)取正；反之取負(fù)。 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 一 . 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 對(duì)軸的力矩 1） 力在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi) h A ? rFFhFrM tz ??? ?s i n 2） 力不在轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi) 對(duì)軸的力矩為零 //F?rFhFrFM tz ??? ?? ?s i n//F?F?nF?tF??FF?
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