文档介绍：大学物理学电子教案刚体的转动(1)4-1刚体的定轴转动42力矩转动定律转动惯量(上E力矩转动定律转动惯量第四章刚体的转动引言物体的形状和大小不发生变化,即物体内任意两点之间的距离都保持不变—刚体说明1)理想化的力学模型;2)任何两点之间的距离在运动过程中保持不变3刚体可以看成是无数质点组成的质点系刚体可以看成一个包含由大量质点、而各个质点间距离保持不变的质点系4-1刚体的定轴转动一、刚体运动平动是刚体的一种基本运动形式,刚体做平动时,刚体上所有点运动都相同,可用其上1、平动任何一点的运动来代表整体的运动。当刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同时,或者说刚体内任意两点间的连线总是平行的3于它们的初始位置间的连线时,刚体的运动叫作平动。2、转动刚体中所有的点都绕同条直线作圆周运动,这种运动称为转动。这条直线叫作转轴。瞬时转轴:转轴随时间变化一般转动固定转轴:转轴不随时间变化刚体定轴转动定轴转动的特点刚体义r向参·各质点都作圆周运动;0×考各质点圆周运动的平面垂直于轴线,定轴方圆心在轴线上各质点的矢径在相同的时间内转过的角度相同。3、刚体的一般运动个汽车轮子在地上的滚动A、B、C、…各点的运动都不相同B0→o轮子的平动刚体的运动=平动+转动绕过o轴的转动二、刚体转动的角速度和角加速度d角位置θ角速度o△6d6a=limatdt转动平面角加速度a△odedM→0三、匀变速转动当刚体定轴转动时,如果在任意相等的时间间隔内,角速度的增量都是相等的,这种变速转动叫做匀变速转动角加速度a-const角速度0=0+at角位移△=nt+-at2角位置6-8+ot+=at四、角量与线量的关系速度V=0切向加速度c=ro法向加速度例题、一转动的轮子由于摩擦力矩的作用,在5s内角速度由15rad/s匀减速地降到10rads。求:(1)角加速度;(2)在此5s内转过的圈数;(3还需要多少时间轮子停止转动。解根据题意,角加速度为恒量。(1)利用公式(3)再利用esO-a。10-15lrad/s0=1Orad/sO=0(2)利用公式0-00-an=-103-152=×(-1)0-1010k5秒内转过的圈数6-662510圈。2z2×-2力矩转动定律转动惯量一、力矩1、引入外力对刚体转动的影响,与力的大小、方向和作用点的位置有关。力通过转轴:转动状态不改变°力离转轴远:容易改变°力离转轴近:不易改变F2、力对点的力矩MM=r×FM=Arsine3、力对转轴的力矩力对O点的力矩在通过O点的轴上的投影称为力对转轴的力矩情况1:力与轴平行,则M=0情况2:刚体所受的外力F在垂直于转轴的平面内力臂:转轴和力的作用线F之间的距离d称为力对转轴的力臂。力矩:力的大小与力臂的乘积,称为力F对转轴的力矩。M=Fd