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文档简介

剛體繞一固定軸轉動旋轉軸可以在垂直方向平移剛體的旋轉RotationofRigidBody

旋轉軸可隨時間變化旋轉軸不固定每個3D向量有三個自由度，因此剛體的運動共有六個自由度！vCM旋轉軸可以沿3D空間任一方向，轉動的現象可以用一個3D向量代表！質心的運動也可以朝空間中任一個方向，因此平移也可以用一3D向量代表！因此剛體的運動是不是可以用6個牛頓定律來描述呢？基本上，Yes。但是，notquite…..首先必須將所有物理量都寫成向量??首先給力矩一個方向力矩的方向有一個自然的選擇這樣的定義有用嗎？力矩的定義外積CrossProduct大小方向以分量計算：對一個粒子而言，力矩真的可以寫成一個向量物理量的變化率：一個粒子的角動量的定義即使直線前進的粒子也有角動量！角動量與原點的選擇有關！對任何粒子系統都對?3D旋轉的牛頓第二定律若則角動量守恆一個粒子的角動量的定義一個由粒子構成的粒子系統對於3D剛體旋轉1D旋轉的牛頓第二定律，依舊正確。角動量守恆對於孤立系統因此即使I

不是常數角動量守恆轉動動能不守恆太陽系形成星系的角動量對於3D剛體旋轉但這不是很方便，因為L不是一個可直接觀察的量，角速度才是，L與剛體的轉動角速度還是成正比嗎？？依舊正確，只要角度量以下式定義：首先要先給角速度一個方向！?1D旋轉的牛頓第二定律給角速度一個方向將它寫成一個向量方向設為旋轉軸的方向！的大小就是旋轉角速度角速度的方向可不可以模仿力矩？?每一個剛體的轉動，可以有三個可能的方向。向量可以有三個分量來描述。加上質心的三個平移方向，一個剛體有六個運動自由度每一個自由度有一個牛頓運動定律！剛體中每一個粒子的速度向量都可以利用角速度向量用外積計算出來以上定義的好處是：L???幾乎萬事齊備，只欠東風！角速度方向已經有了定義：L一般來說，角動量與角速度並不平行！不幸的是！這是三度空間旋轉之所以複雜最主要的原因。/watch?v=4v0hT_Oo0No這些角動量守恆的隕石，顯然不是繞任何一特定軸的旋轉。如果角動量與角速度同向，那麼隕石必是繞角動量軸的旋轉。因此，角動量與角速度並不同向。如果角速度是沿剛體的一個對稱軸，則角動量與角速度還是平行，兩者呈正比，比例常數為沿該軸的轉動慣量I！還好L任一物體都可以找到三個彼此正交的軸，沿此三軸的角速度與角動量平行而成正比！即使沒有對稱軸，也還好：?不幸的是，這三個軸是一個加速座標，虛力的效果必須被考慮進去！zxy如果角速度是沿一個對稱軸，則角動量與角速度平行，兩者呈正比，比例常數為沿該軸的轉動慣量I！陀螺的進動轉動軸的移動方向垂直於所加的力！快速旋轉中的陀螺角動量L

是沿著轉動軸的！向下的重力造成水平的力矩τ。角動量的變化ΔL

是沿著水平方向，而且垂直於角動量L！角動量大小不變，只有方向沿水平方向改變！角動量繞垂直軸轉動！http:///watch?v=qO8aQ-1eG9Y/watch?v=4yPc1-S6Zo4&NR=1/watc

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