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文档简介

1、刚 体 力 学,2 刚体定轴转动定理,1 刚体运动学,3 刚体定轴转动中的功和能,4 刚体定轴转动的角动量守恒,本章教学要求： 了解转动惯量概念。理解刚体转动中的功和能的 概念。理解刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在 绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。了解进动 的概念。,本章重点： 刚体绕定轴转动的转动定律和刚体在绕定轴转动 情况下的角动量守恒定律。刚体质点系统的运动 问题 本章难点： 刚体绕定轴转动，刚体角动量守恒定律,下一页,上一页,1 刚体运动学,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,2 刚体定轴转动定律,质点系角动量定理的一般形式,在转轴（z轴）上分量,上式略去下标

2、，简写为,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,略去下标，,定义：刚体对于转轴的转动惯量J为：,外力矩的代数和 合外力矩,返回本章目录,下一页,上一页,讨论,返回本章目录,下一页,上一页,刚体受合外力矩：,刚体的转动惯量：,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,3 刚体转动中的功和能,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,力矩作功：,返回本章目录,下一

3、页,上一页,4 刚体定轴转动中的角动量与角动量守恒,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,角动量守恒定理,实际生活中的一些现象,艺术美、人体美、物理美相互结合,高！,高！,、芭蕾舞演员的高难动作,当滑冰、跳水、体操运 动员在空中为了迅速翻转 也总是曲体、减小转动惯 量、增加角速度。当落地 时则总是伸直身体、增大 转动惯量、使身体平稳落 地。,回转运动: 1.不受外力矩时： 陀螺仪（ P112面）,2.受到外力矩时： 进动,因此，开始不旋转的物体，当其一部分旋转时，必引起另一部分朝另一反方向旋转。,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下

4、一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,返回本章目录,下一页,上一页,例）质量为M、半径为R的转盘，可绕通过中心的竖直轴转动。开始质量为m的人相对转盘静止在离转轴中心R/2处。开始系统以角速度 旋转。然后人相对于转盘以速度v垂直于R方向走动（与原转动方向相反），求转盘相对于地的角速度。,已知：,求：,解：以M、m为研究对象,故角动量守恒,以地面为参照，建立转轴的正方向(向下)如图,M,m,开始人和盘绕轴角动量为：,M,m,人和转台绕轴转动惯量分别为,t时刻人相对地的角速度为：,上式的投影为为：,M,m,根据题意，人相对盘的角速度为：,t时刻系统的角动量为：,由系统的角动量守恒，可得：,M,

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