《哈工大理论力学》课件

《哈工大理论力学》ppt课件目录contents绪论质点和刚体的运动牛顿运动定律动量定理和动量守恒定律角动量定理和角动量守恒定律能量定理和机械能守恒定律01绪论总结词理论力学是研究物体运动规律的科学，对于工程技术和科学研究具有重要意义。详细描述理论力学是物理学的一个重要分支，主要研究物体运动规律、力的作用效果以及能量转移等基本问题。它是工程技术和科学研究的基础学科，为各种实际应用提供理论支持。理论力学的定义与重要性总结词理论力学的发展经历了古典力学和相对论力学两个阶段，相对论力学在爱因斯坦等科学家的推动下逐渐成熟。详细描述古典力学起源于古希腊时期，经过牛顿等科学家的完善，形成了完整的经典理论体系。相对论力学则是在20世纪初由爱因斯坦提出，它打破了古典力学的绝对时空观念，为现代物理学的发展奠定了基础。理论力学的发展历程VS理论力学与数学、物理学、工程学等学科密切相关，是这些学科的交汇点。详细描述理论力学作为物理学的一个重要分支，与数学、物理学、工程学等学科有着密切的联系。它的发展和应用需要借助数学和物理学的理论和方法，同时也为工程学的发展提供了重要的理论支持。总结词理论力学与其他学科的联系02质点和刚体的运动描述质点在空间中的位置随时间变化的规律，一般形式为(x=f(t))、(y=g(t))、(z=h(t))。描述刚体在空间中的位置和姿态随时间变化的规律，涉及到平移和旋转运动。质点和刚体的运动方程刚体运动方程质点运动方程描述质点在空间中位置变化的快慢程度，定义为位置矢量对时间的一阶导数。质点速度质点加速度刚体角速度刚体角加速度描述质点速度变化的快慢程度，定义为速度矢量对时间的一阶导数。描述刚体旋转运动的快慢程度，定义为相对于某固定点的位置矢量对时间的一阶导数。描述刚体角速度变化的快慢程度，定义为角速度矢量对时间的一阶导数。质点和刚体的速度和加速度质点动量描述质点运动状态的物理量，等于质量与速度的乘积。刚体动量描述刚体运动状态的物理量，等于刚体上所有点的动量之和。质点角动量描述质点旋转运动状态的物理量，等于质量、速度和位置矢量的乘积。刚体角动量描述刚体旋转运动状态的物理量，等于刚体上所有点的角动量之和。质点动能描述质点运动所具有的能量，等于质量与速度平方的一半的乘积。刚体动能描述刚体旋转运动所具有的能量，等于刚体上所有点的动能之和。质点和刚体的动量、角动量、动能03牛顿运动定律总结词：惯性定律详细描述：描述了物体在不受外力作用时的运动状态，即静止的物体将保持静止，匀速直线运动的物体将保持匀速直线运动。牛顿第一定律总结词加速度定律详细描述描述了物体受到的合外力与加速度之间的关系，即物体所受的合外力等于其质量与加速度的乘积。牛顿第二定律作用与反作用定律总结词描述了作用力和反作用力的关系，即两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。详细描述牛顿第三定律04动量定理和动量守恒定律动量定理是描述物体动量变化与力作用时间关系的定理。动量定理指出，一个质点或质点系受到的合外力的冲量等于该质点或质点系动量的变化量。公式表示为：FΔt=mΔv，其中F是合外力，Δt是作用时间，m是质点的质量，Δv是质点的速度变化。总结词详细描述动量定理总结词动量守恒定律是描述系统动量保持不变的定律。详细描述在一个没有外力作用或外力相对于内力可以忽略的封闭系统中，系统的总动量保持不变。公式表示为：m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’，其中m1和m2是系统的两个质点，v1和v2是它们的初始速度，v1’和v2’是它们的末速度。动量守恒定律碰撞中的动量守恒定律碰撞过程中，系统的动量守恒。总结词在两个物体发生碰撞时，尽管它们的速度和形状可能会发生变化，但系统的总动量始终保持不变。这是因为碰撞过程中作用力很大而作用时间很短，导致动量守恒定律近似成立。因此，在分析碰撞问题时，可以应用动量守恒定律来简化计算。详细描述05角动量定理和角动量守恒定律应用场景在分析旋转运动时，需要考虑力矩对角动量的影响。总结词描述物体绕定轴转动时，力矩和角动量的关系。详细描述角动量定理指出，对于一个绕定轴转动的物体，其角动量等于力矩和时间的乘积。即L=Mdt，其中L是角动量，M是力矩，t是时间。公式L=Mdt角动量定理输入标题详细描述总结词角动量守恒定律描述系统在没有外力矩作用时，角动量保持不变的规律。在分析旋转运动系统时，如行星运动、陀螺仪等，需要考虑角动量守恒定律。L=Iω角动量守恒定律指出，对于一个封闭系统，如果没有外力矩作用，则系统的角动量保持不变。即L=Iω，其中L是角动量，I是转动惯量，ω是角速度。应用场景公式总结词01描述刚体在平面内运动和绕定点转动的运动学和动力学规律。详细描述02刚体的平面运动和定点转动是理论力学中的重要内容，涉及刚体的平动、转动、定轴转动、平面运动等运动形式。需要掌握各种运动形式下的速度、加速度、力矩等物理量的计算方法。应用场景03在机械工程、航空航天、船舶工程等领域中，刚体的平面运动和定点转动是常见的运动形式，需要运用相关理论进行分析和计算。刚体的平面运动和定点转动06能量定理和机械能守恒定律总结词理解力的功和功率的概念，掌握计算方法。功率力在时间上的累积效应，等于力与速度的点乘积。力的功力在空间上的累积效应，等于力与位移的点乘积。力的功和功率理解动能定理和机械能守恒定律的表述和推导过程。总结词动能定理机械能守恒定律合外力的功等于物体动能的改变量，即ΔE_k=W_合。在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能相互转化，总机械能保持不变。0302