理论力学课件资源—2动力学1-3.pptVIP

可靠性与系统工程学院学生会整理 * 问 题 引 出 解释： 从运动学观点： 参照系不同，观测到的结果也不同 从动力学观点： F=ma 牛顿第二定律只适用于惯性参照系，在非惯性参照系下不能简单地套用。 非惯性参照系中，物体间相互作用时，怎样去描述其产生的运动？ * 傅科 J.-B.-L. Foucault (1819～1868) 法国物理学家。1851年，傅科在67米长钢丝下面挂一个重28千克的铁球，组成一个单摆。演示地球有自转的这种单摆后称为傅科摆。　　　　　　　　　　　　　　　　 非惯性系 为什么要在非惯性参考系中 去观察点的运动? * 非惯性参考系 实 例 实例：惯性制导 原理：利用惯性测量装置测出导弹的运动参数,形成制导指令 应用：地地战术导弹、战略导弹和运载火箭 惯性测量装置：陀螺仪 和加速度计 特点：抗干扰、隐蔽性好 * 怎样在非惯性参考系中 建立质点的动力学方程? 方 法 探 索 已掌握的相关知识与方法： 知识与方法的应用 惯性参照系 复合运动 动力学： 运动学： 建立起质点相对不同参照考系的运动之间的联系 * 非惯性系动力学方程 科氏惯性力： 牵连惯性力: 基 本 方 程 非惯性参照系 惯性参考系 * 1、动系平动 基本方程 2、动系定轴转动 科氏惯性力： 牵连惯性力: 科氏惯性力： 特殊情况 * 傅科摆摆动平面的旋转 例 题 一 东 北 * 定轴转动动系中动力学现象分析 观 察 * 研究对象：圆盘边缘上对称的两质点M，M’ 非惯性参考系:固连在电机定子上的o’x’y’z’ 定性分析 M M’ * B A o 已知:圆环在水平面内运动 求：1、运动微分方程; 2、证明小球在环的右侧运动; 3、管壁侧面压力。 解：以圆环为动系；小球为动点 例 题 二 运动分析 * B A C o 已知: 由（1）式得： 例 题 二 讨论：能否、怎样使小球到达环的左侧？ * ω 地球上自由落体的运动（初始时刻相对地球静止）——定性分析 结论：自由落体偏东 ：指向东 ：指向北 ：重力加速度的反方向 例 题 三 * 物体从 h = 1 km 的高度自由下落—数值仿真 东 北 例 题 三 ω cm mm/100 km 自由落体仅偏东吗？ 直观解释 赤道上的自由落体 * ω 若物体铅垂上抛，质点运动情况又如何? x’/m z’/m 问题延伸 有无必要平行地建立非惯性参照系定理体系? * 傅科为什么采用如此长的摆　　　　　　　　　　　　　　　　 疑 问 ？ 自主实验：不同摆长的摆自由摆动 实验材料：细线，物块，手表 观察记录：平均摆动周期、从开始摆动到 停止摆动的时间 分 析：理论模型与实验结果的差别， 以及导致这一差别的影响因素。 若傅科在赤道作实验会出现什么结果　　　　　　　　　　　　　　　　 可靠性与系统工程学院学生会整理