大学哈工大第八版理论力学课件

大学哈工大第八版理论力学课件绪论质点和质点系的运动学动量、动量矩和动能耗散定律牛顿运动定律及其应用刚体的简单运动和刚体的定点运动动力学普遍定理及其应用contents目录CHAPTER01绪论研究物体在宏观低速下的运动规律，包括牛顿三定律。研究物体在高速运动和强引力场下的运动规律，如爱因斯坦的相对论。理论力学的研究对象相对论力学经典力学解析法通过数学解析来描述和解决力学问题。数值法通过数值计算来求解力学问题，如有限元方法。实验法通过实验来验证和探索力学规律。理论力学的研究方法030201古代力学牛顿、伽利略等人的工作，奠定了经典力学的基础。经典力学相对论力学量子力学01020403与经典力学不同，量子力学主要描述微观粒子的运动规律。古希腊的阿基米德等人的贡献，主要集中在静力学。爱因斯坦的相对论，对经典力学进行了扩展和修正。理论力学的发展历程CHAPTER02质点和质点系的运动学矢量描述使用位置矢量、速度矢量和加速度矢量来描述质点和质点系的运动状态。直角坐标描述在直角坐标系中，使用x、y、z三个方向的坐标、速度和加速度来描述质点和质点系的运动。曲线坐标描述在极坐标系、柱坐标系和球坐标系中，使用相应的坐标、速度和加速度来描述质点和质点系的运动。质点和质点系的运动描述123质点或质点系在一段时间内位置的变化量。位移质点或质点系在一段时间内的平均速度。速度质点或质点系在一段时间内的平均加速度。加速度质点和质点系的位移、速度和加速度相对运动相对位置相对速度相对加速度一个质点相对于另一个质点的速度。一个质点相对于另一个质点的加速度。一个质点相对于另一个质点的位置。CHAPTER03动量、动量矩和动能耗散定律动量定理总结词描述物体动量的变化与所受外力的关系详细描述动量定理指出，一个物体的动量变化率等于作用在物体上的外力之和。数学表达式为：DeltaP=FΔt，其中DeltaP是动量的变化量，F是合外力，Δt是时间间隔。总结词描述物体动量矩的变化与所受外力矩的关系详细描述动量矩定理指出，一个物体的动量矩变化率等于作用在物体上的外力矩之和。数学表达式为：DeltaL=MΔt，其中DeltaL是动量矩的变化量，M是合外力矩，Δt是时间间隔。动量矩定理描述物体动能的变化与所做的功的关系总结词动能定理指出，一个物体的动能变化量等于所有外力对物体做的功和内力对物体做的功的代数和。数学表达式为：DeltaE_k=W_外+W_内，其中DeltaE_k是动能的变化量，W_外是外力做的功，W_内是内力做的功。详细描述动能耗散定律CHAPTER04牛顿运动定律及其应用一个物体将保持其静止状态或者恒定的直线运动状态，除非有外力作用于它。牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。对于任何作用在物体上的力，都有一个大小相等、方向相反的反作用力。030201牛顿运动定律国际单位制国际单位制是国际计量大会采纳和推荐的一种单位制，包括米、千克、秒等七个基本单位。量纲分析量纲分析是一种通过分析物理量的单位和量纲来推导物理方程的方法。量纲一致性在建立物理方程时，必须确保方程中所有物理量的量纲一致，否则方程无意义。单位制和量纲分析03力的合成与分解根据力的平行四边形法则对力进行合成与分解，以便更好地理解和分析物体的受力情况。01质点和质点系的运动分析利用牛顿运动定律分析质点和质点系的运动规律，如匀速直线运动、匀加速运动等。02动力学方程的建立根据牛顿运动定律建立质点和质点系的动力学方程，进而求解物体的运动状态。牛顿运动定律的应用CHAPTER05刚体的简单运动和刚体的定点运动刚体的平动刚体在空间中的平动是指刚体的所有点在同一时刻经过相同的轨迹。平动刚体的速度和加速度都是一致的，与参考系的选择无关。刚体的转动刚体的转动是指刚体绕某一定点做圆周运动或螺旋运动。转动刚体的角速度和角加速度是矢量，与参考系的选择有关。刚体的平动和转动刚体的定点运动是指刚体绕某一固定点做旋转运动。定点运动是刚体的一种基本运动形式，可以通过欧拉定理和欧拉-拉格朗日方程进行描述。刚体的定点运动可以分为定轴转动、定点转动和旋转变形等几种类型，每种类型都有其特定的运动特性和动力学规律。刚体的定点运动刚体的定点运动学和动力学刚体的定点运动学主要研究刚体在空间中的位置和姿态，以及刚体在定点运动中的速度和加速度。通过分析刚体的定点运动学，可以了解刚体的运动规律和特性。刚体的定点动力学主要研究刚体在定点运动中的力和力矩，以及它们对刚体运动的影响。通过分析刚体的定点动力学，可以了解刚体的动力学特性和运动控制方法。CHAPTER06动力学普遍定理及其应用VS力对时间的积分等于物体动量的变化率。即Ft=mv2−mv1，其中F为作用在物体上的力，t为力的作用时间，m为物体的质量，v1和v2分别为物体初末速度。动量守恒定律在没有外力作用的情况下，一个封闭系统的总动量保持不变。即∑m1v1=∑m2v2，其中∑m1和∑m2分别为系统中两物体质量的总和，v1和v2分别为两物体的速度。动量定理动量定理和动量守恒定律动量矩定理和动量矩守恒定律力对时间的积分等于物体动量矩的变化率。即Lt=Iω2−Iω1，其中L为作用在物体上的力矩，t为力的作用时间，I为物体的转动惯量，ω1和ω2分别为物体初末角速度。动量矩定理在没有外力矩作用的情况下，一个封闭系统的总动量矩保持不变。即∑m1L1=∑m2L2，其中∑m1和∑m2分别为系统中两物体质量的总和，L1和L2分别为两物体的力矩。动量矩守恒定律力对位移的积分等于物体动能的变化量。即W=ΔEk，其中W为作用在物体上的力所做的