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相似文献
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1.
转动惯量是刚体转动惯性大小的量度。测量的实验方法有多种。使用刚体转动实验仪(北京大学仪器厂产)测量的原理、方法如下:由转动定律:M=Iβ(1)其中:M为刚体受的外力矩,为刚体绕定轴转动的角加速度,I为刚体对定轴的转动惯量。如图(1)所示,刚体(如圆盘)在重物P的作用下,绕“O”轴转动。当绳  相似文献   

2.
绕固定轴转动的刚体具有保持原来角速度不变的性质,称为刚体的转动惯性。刚体转动时的转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度,反映了刚体有保持原来的转动状态不变的属性(跟物体的几何形状,质量分布和转轴的位置有关)。在分析和研究有关刚体的转动问题时,确定刚体的转动惯量是很重要的。下面介绍确定刚体的转动惯量的两种方法——计算法和实验法。  相似文献   

3.
转动惯量是刚体定轴转动中的一个重要概念,在表征刚体转动的定理、定律中都离不开此概念.本文就转动惯量的物理意义及转动惯量的积分计算谈谈个人在教学中的做法.一、转动惯量概念的导出及其物理意义我们首先看看刚体绕一固定轴转动的特点,如果把刚体看成是质点的集合体,当刚体以角速度ω匀速转动时,则刚体上的每一个质点在做绕定轴为中心的、不同半径的园周运动,各质点具有相同的角速度ω,因此我们可以用诸质点的园周运动来代替刚体的转动,  相似文献   

4.
转动惯量即刚体绕轴转动惯性的度量,是刚体力学中的重要概念。本文从刚体转动的动量矩和转动动能定义出发,推导计算了几种形状规则刚体的转动惯量,推导过程通俗易懂,便于学生理解和掌握,并且有助于学生寻求创新途径去巧解各类刚体的转动惯量。  相似文献   

5.
在目前常用的力学教材中,推导刚体绕定轴转动方程时,一般都采用如下方法,即由刚体是不变质点系出发,对刚体中每一质点应用牛顿第二定律列出动力学方程式(标量式),再计算每一质点所受的力矩,将所有这些方程式相加,导出转动方程(标量形式),最后指出M、β都是矢量,  相似文献   

6.
匀速转动与匀速圆周运动吴建国(江苏省南通市紫琅中学,226004)一、区别(1)“匀速圆周运动”这个词用于描述质点的运动,或描述物体质心的运动;“匀速转动”这个词用于描述刚体的运动:刚体上每个点绕转轴做匀速圆周运动.①(2)描述匀速圆周运动可以用轨道...  相似文献   

7.
角动量定理是质点组动力学的三大基本定理之一,刚体绕固定轴转动时的转动定理,以及刚体绕固定点转动时的欧勒方程都是角动量定理的特殊情形。因此,在教学中加强角动量定理的讨论,对深入分析刚体的转动问题是非常必要的。但在现行的理论力学教材中,一般都只限于讨论惯性参照系中的固定参考点和对质心系并以质心为参考点的角动量定理,而对其它参考点或其它参照系的角动量定理则没有讨论或讨论不详。我认为这样的教材处理至少有两方面的缺陷:其一  相似文献   

8.
一、问题的提出自由刚体的运动问题很复杂,关于刚体绕定点运动的讨论,关键在于判断瞬时转轴的位置,并计算角速度及其角加速度的值。定点转动运动的转动自由度为3,若取三个欧勒角为刚体的位置参数,只需求得三个或含欧勒角、或含欧勒角速度的微分方程,就能将刚体定点转动的瞬时角速度矢量用欧勒角及其导数来表达,便能确定刚体的转动规律。自由刚体的一船运动,在每一瞬间的运动状态,可分解为基点所代表的平动与绕基点的转动。本文设基点运动方程为r=r(s),其中s为孤长参数,采用Frent-Serret标架(k(s),r(s),a,β,γ),…  相似文献   

9.
从质点组动量定理和解动量定理出发,将刚体所受外力区分为给定的主动力和约束力。引入转动惯量和惯性积的概念,导出刚体定轴转动的动力学普遍方程在普通物理力学的范围内讲授要在理论力学刚体定互转动才研究的定轴动力的动力反作用。探索改革力学教学内容、教材体系的方案:矢量力学中的主要内容均在普通物理力学中讲授,理论力学主要讲分析力学的内容,同时列若干个在大学一年级暂不能讲授的矢量力不专题。  相似文献   

10.
设研究对象是由几个质点所组成的质点系统,其中某一个质点P_i的质量为m_i,对某一惯性参照系坐标原点O的位置矢量为r_i,作用在质点P_i上外力的合力为F_i、内力的合力为f_(ij)表示质点系统内第j个质点对第i个质点P_i的作用力。根据牛顿第二定律,可得质点P_i的运动微分方程为  相似文献   

11.
转动参照系是非惯性系,研究质点在转动坐标系中做相对运动时的绝对速度和相对速度以及绝对加速度和相对加速度的关系。分析转动坐标系中质点运动的动力学特征,将其理论应用于地球自转,对重力的变化和地球上物体的运动情况进行力学解释。  相似文献   

12.
本文对刚体绕定轴转动进行了较为详细的论述,认为:角动量和力矩都是对点的物理量,而它们具有对轴的性质时,只是一种特例;刚体绕定轴转动定律的本质是角动量定理沿固定轴的一个投影式,其中M,ω,L均为对同一固定转轴的分矢量.把刚体绕定轴转动定律写成 M=Iβ是不确切的,把刚体绕定轴转动的角动量写成L=Iω也是不确切的.  相似文献   

13.
时点的动量矩是关量,凡提及质点组的动量矩二,需指明是对何点而言。对于定点转动的刚体,二一般指对其固定点而言;对于定轴转动的刚体.已一般指对其轴上的茶点而言n严格地说.不指明哪一点名是不确定的,或者说是没有意义的。然而不少教材和参考书在求解定轴转动刚体的动量矩的有关例题时却没有指明是轴上哪一点的问”。例如蔡伯深(大学物理力学教学研究)枯2年版如5页例题是这样表述的:如图3-4所示(即本文图1),两个质量均为m的质点用一根长为Za的轻杆相连。两质点绕固定轴线以角速度。转动,轴线通过杆的中点与杆的夹角为o,试…  相似文献   

14.
求解刚体定点问题的核心是正确运用刚体对定点的角动量定理.刚体对定点的角动量 人=1。其中惯性张量I—人。门一八z//一人z乃-I,。八+人,歹歹 一I,。/点-人。 — ——————————— k i-Izy声/+Izz h k刚体角速度。一。Xi十。yi+。:》把角动量写成矩阵形式: 攻 必OXIJ j文X 一JXyJ xZ 五 厂 一x\ dov ”一 1。XI yT’ VZll“yi \4QZ IJ ZXI ZIPI 22 j\Wg j — ———惯性张量I 中的惯性系数是由刚体相对于坐标轴的质量分布决定的。若取坐标系OOyy为定系,则刚体相对于定系的质量分布是随时间变化的,因而惯性系数也随时间变化,而找出惯性系数随时间变化的函数关系是极困难的.为了避开这一困难,一般取固结在刚体上的动坐标系,从而使刚体相对于动系的惯性系数不随时间变化.但对于对称刚体也可取只固结在转轴上的动系,仍能使刚体目对于动系的惯性系数为常数,并能使计算简单. 值得说明的是刚体对定点的角动量定理M。=Jo适用的参照系是定系,而不是动系.采用动系只是为了计算的可能和方便.所以应注意动系坐标轴的单位矢量i、j、k不再是常矢量. 现通过一例说明选取不同动系时,刚体定点运动问题的多种解法.题目:半径R、质量m、质量均布在轮缘上的轮子,以匀角速一l绕水平轴转动,而水平轴又以匀角速。2绕迢  相似文献   

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动力学部分一、理论概念题1.应选“c”。质点运动微分方程与质点的质量及其受力状态有关,而与初始条件无关。质点运动方程(运动微分方程的积分)与初始条件有关。2.应选“a”。刚体的动量k=M(?),是矢量,其中(?)为质心速度矢量。刚体对过点O与纸面垂直轴的动量矩大小为H_O=J_Oω,其转向与角速度ω一致。其中J_O为刚体对过O点的与纸面垂直轴的转动惯量,J_c为过质心与纸面垂直轴的转动惯量。J_O=J_c+Md~2,d为平行两轴之间的距离,M为刚体质量。具体计算从略,应注意标明动量(动量矩)的方  相似文献   

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1.牛顿第二定律只适用于惯性参考系,应用时要分清相对加速度和绝对加速度. 例1 如图1所示,长为L的轻杆一端固定着一个质量为m的小球,另一端连接在质量为M的小车上,杆可绕O点在竖直平面内自由转动,地面光滑.小球由静止释放,在杆转动到水平方向的瞬间,杆上的拉力是多大? 分析 地面光滑,所以由小车、小球和杆  相似文献   

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本文从矢量出发引入张量来描述刚体力学问题,利用欧拉位移定理将刚体定点转动简化为绕定点某轴的一次有限转动,从而用转动张量进行表述,并深化了惯量张量的概念,给出了移轴与转轴定理、不变量与不等式关系等,这对于研究刚体运动稳定性将大有好处。  相似文献   

18.
质心运动定理告诉我们:质点组质量与质心加速度的乘积总是等于质点组所受一切外力的矢量和,即:∑Fi=mac.当质点组所受外力之和为零时,尽管其内力发生的相互作用使各物体运动状态不同,但系统的质心应保持静止或匀速直线运动状态不变.  相似文献   

19.
由垂直定理可知:薄板状刚体对于板面内两条互相垂直转动惯量的和,等于这个物体对过该二轴交点垂直于板面内的那条转轴的转动惯量。众所周知,此定理能简化转动惯量的计算,尤其是在由于对称性使得两个转动惯量相等的场合有其独特优点。但是,由于垂直轴定理只适用薄板状物体,其用途大大受到限制。为了简化三度刚体转动惯量的计算,我们由三度刚体转动惯量定义式,推导出刚体的一般性垂直轴定理。其具体推导过程如下:  相似文献   

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在北半球对于落体偏东问题讨论,目前的教科书大都讨论非惯性系动力学问题时方才论及,并将其作为一典型例子加以分析。本文则将落体偏东问题分别在非惯性系(地球系)和惯性系(太阳系)中进行讨论,完善对落体偏东问题的讨论。1在非惯性系中对落体偏东的分析解释我们知道,如果质点相对于匀速转动参考系(转动角速度为ω),以一定的速度v运动,那么在非惯性系(转动参考系)中会观察到质点受到惯性力—科氏力的作用,可表示为:f=2mv×ω在惯性系下,该质点所遵循的方程表示为ma=F,F是惯性系下物体的真实作用力,如果用Qe、Qc分别表…  相似文献   

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