文档介绍:第三章刚体的转动§3-1刚体的定轴转动刚体:在无论多大的外力作用下形状和大小都保持不变的物体刚体运动的基本类型
平■动:任一条直线方向不变
转动:每一点都绕同一直线作圆周运动
自由运动:质心的平■动和绕过质心的轴的转动的叠加刚体定轴转第三章刚体的转动§3-1刚体的定轴转动刚体:在无论多大的外力作用下形状和大小都保持不变的物体刚体运动的基本类型
平■动:任一条直线方向不变
转动:每一点都绕同一直线作圆周运动
自由运动:质心的平■动和绕过质心的轴的转动的叠加刚体定轴转动的特点
每一质点都作圆心在轴上,圆平面垂直轴,。,臼,e相同的圆周运动角速度S方向轴欠量;大小按比例画长度
§3-2转动动能转动惯量
12转动动能:Ek=2^转动惯量22■定义:IHZAmE,I=仃dm决定I大小的因素:总质量、质量分布、转轴位置量纲:ML2;单位:kgm2平行轴定理:I=Ic+md2垂直轴定理:Iz=Ix+Iy§3-3力矩转动定律力矩几个力同时作用丁刚体上,合力矩:M=M1M2定轴转动:M=M1M2转动定律第一定律M=0时,定轴转动的刚体保持原有的转动状态不变。
第二定律
,长为l的均匀细杆对过中点且垂直丁杆的轴O的转动惯量;(对
。2?。3?)
,半径为R的均质圆环对其中心轴的转动惯量;
,半径为R的均质圆盘对其中心轴的转动惯量;
'轴的转动惯量;
,半径为R的均质圆盘对OO'轴的转动惯量;,半径为R的定滑轮(可看作均质圆盘)可绕垂直丁纸面的水平光滑轴无摩擦地转动。轮缘绕一细轻绳,绳下端挂一质量为m的物体,物体从静止开始下降,设绳与滑轮之间不打滑,求任一时刻盘的加速度。
,半径为R的均质圆盘,平放在粗糙的水平桌面上(p已知)。若令它开始时以角速度。。旋转,问经多长时间盘才停止?
同类问题:已知棒的切0,卜,m,l能转几圈?萨■课后思考:
已知R,M,求IA§3-4刚体定轴转动的动能定理力矩的功"—\e用弧度作单位!J'力矩的功率A平均功率:P=~7tdA…瞬时功率:PMdt冈Q体定轴转动的动能定理合外力矩对刚体作的功等丁刚体转动动能的增量。
§3-5角动量和冲量矩角动量守包定律刚体的角动量
质点对定点的角动量L=rxmv(力矩:M=r*F
2.
刚体对定轴的角动量
大小:rmvsina,方向:r^v向单位:kgm2s*,量纲:ML2T-1
3.
此式对质点也适用
转动定律的普遍形式冲量矩:合外力矩对时间的累积dt时间内:
'时间内:
角动量定理dt时间内:
At时间内:
注意:推导中未要求I不变
I不变:1_2-L1=I;2T启;I变:1_2-L1=I2折2-I应1
=0时,L2=L1,I;=CI,3都不变,较少实际应用;I,功都变,I切不变,较多实际应用。
对一个刚体:I2',2=Ij、对刚体组:Ii',i=Ii0’,i0
,质量为m的均匀细棒,一端可绕光滑水平■轴在竖直平■面内转动。求棒从水平
静止转动到竖直位置时A点的V=?
(分别用动能定理和机械能守包定律求解)
,半径为R的均质圆盘,从水平■位置起绕