普通物理学第六版第三章3-1培训资料

1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出一般的力学一般的力学(l xu)分析方法可归纳分析方法可归纳为：为：(1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想(lxing)模型；模型； (2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象(duxing)，作为突破口；，作为突破口； (3)根据受力情况，正确地画出受力图；根据受力情况，正确地画出受力图； (4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原理、定根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原理、定律，列出方程式；律，列出方程式； (5)根据要求

2、，求解方程，统一变量，积零为整，用积分根据要求，求解方程，统一变量，积零为整，用积分法求出结果。积分上下限的选取要特别注意；法求出结果。积分上下限的选取要特别注意； (6)讨论分析所得结果，检验是否正确。讨论分析所得结果，检验是否正确。现在将这些方法用之于刚体和流体的研究。现在将这些方法用之于刚体和流体的研究。 第一页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的质刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的质点点(zhdin)(zhdin)组成的质点组成的质点(zhdin)(zhdin)系，每个质点系，每个质

3、点(zhdin)(zhdin)称为刚体的一个质量元称为刚体的一个质量元dmdm。每个质点。每个质点(zhdin)(zhdin)运动都服从质点运动都服从质点(zhdin)(zhdin)力学规律。刚体力学规律。刚体的运动是这些质量元运动的总和。的运动是这些质量元运动的总和。刚体：在外力的作用下，大小刚体：在外力的作用下，大小(dxio)(dxio)和形状都不变和形状都不变的物体的物体-物体内任意两点的距离不变物体内任意两点的距离不变 当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在运当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫动中始终保持它的方向不变，这种运动

4、叫平动平动。1.1.平动平动第二页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出s刚体质心刚体质心(zh xn)(zh xn)的运动代表了刚体平动中每一质元的运动代表了刚体平动中每一质元的运动的运动特点特点(tdin)(tdin)：各点位移、速度、加速度均相同：各点位移、速度、加速度均相同-可视为质可视为质点点第三页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕同一直线(zhxin)作圆周运动，这种运动就叫做转动，这一直线(zhxin)就叫做转轴。 2.2.转动转动(zh

5、un dng)(zhun dng)（1 1）定轴转动：转轴相对）定轴转动：转轴相对(xingdu)(xingdu)参考参考系静止。系静止。（2 2）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止，）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止，转轴方向不断变化。转轴方向不断变化。第四页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出F自由度：确定自由度：确定(qudng)(qudng)一个物体一个物体在空间的位置所需的独立坐标的数在空间的位置所需的独立坐标的数目。它反映了运动的自由程度目。它反映了运动的自由程度火车：被限制火车：被限制(xinzh)(xinzh)在轨道上

6、运动，在轨道上运动，自由度为自由度为1 1飞机：在空中飞机：在空中(kngzhng)(kngzhng)飞行，飞行，自由度为自由度为3 3轮船：轮船：在一水平面上运动，自由度为在一水平面上运动，自由度为2 2(3)(3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动第五页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出刚体刚体(gngt)(gngt)的自由度的自由度xyzC x y zAF刚体刚体(gngt)(gngt)总自由度总自由度i=6i=6：平动平动(pngdng)(pngdng)自由度自由度t=3t=3转动自由度转动自由度r=3=3),(zyx刚体绕刚体绕CA轴转动轴转动,CA的方位的方位其中其中两个两个是独立的是独立的第六页，共7页。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 选择进入下一节选择进入下一节3-0 教学基本要求教学基本要求3-1 刚体模型及其运动刚体模型及其运动3-2 力矩力矩 转动惯量转动惯量 定轴转动定律定轴转动定律3-3 定轴转动中的功能关系定轴转动中的功能关系3-4 定轴转动刚体的角动量定律和角动量守恒定律定轴转