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第5章 刚体的转动 §5.1 刚体转动的描述 一、刚体 5.1 刚体转动的描述 5.2 转动定律 受力时形状和体积都不改变的物体 5.3 转动惯量的计算 5.4 转动定律的应用 刚体是特殊的质点系 （理想化模型） 5.5 角动量守恒 受力时各质点间的相 有关质点系的规 5.6 转动中的功和能 对位置保持不变 律都可用于刚体 5.7 进动* 2011-2-26 F. Y. MENG 1 2011-2-26 F. Y. MENG 2 三、自由度 二、刚体的运动 确定一物体的空间位置所需的独立坐标数 平动、转动 平 动 定轴转动 定点转动 一般运动 被限制在 被限制在 在三维空间运动 一曲线上运动 一面上运动 自由度为3 任意两点的联 有一个轴固定 有一个点固定 自由度为1 自由度为2 线方向固定 其它质点绕轴做 其它质点都在 平动与转 所有质点的位 角速度、角加速 以该点为球心 动的混合 移、速度、加 度相同的圆周运 的球面上运动 速度相同 动 （经度、纬度、高度） （经度、纬度） 2011-2-26 F. Y. MENG 3 2011-2-26 F. Y. MENG 4 1. 质点的自由度 3个 z γ 四、刚体转动的角量描述（运动学问题） 2. 刚性细杆的自由度 5个 β 转动平面： 垂直于转动轴所作的平面 质心 3个平动自由度 o α M y 转动 2个 转动自由度 x 定轴转动中各质点都在转 0 θ 2 2 2 动平面内绕轴与面的交点 M cos α+cos β+cos γ 1 z 作不同半径的圆周运动 3. 不规则刚体的自由度 6个 0 θ o 刚体的定轴转动可以用其上 质心 3个 平动自由度 y 一个点的圆周运动描述 转动 3个 转动自由度