大学物理第五章.pdf

第五章 刚体的定轴转动 质点 力学模型： 刚体 受力时形状和大小均不改变的物体 研究方法：假定为多个质点或小质量元构成的质点系 ? 主要内容： 一个定律：转动定律 三个概念：刚体、转动惯量、力矩 1 刚体的运动：平动（translation ）和转动（rotation ） 平动：刚体中所 有点的运动轨迹都保 持完全相同． 特点：各点运动 状态一样，如：v 、? ? a 等都相同． 刚体平动 质点运动 可看成全部质量集中在刚体质心上的质点的运动 2 转动：分定轴转动和非定轴转动 刚体的平面运动 3 刚体的一般运动可看作： 随质心的平动 + 绕质心的转动 的合成 4 §5.1 刚体及其定轴转动描述 z 刚体定轴转动 ω 特点：每个质元都具有相同 r P’(t+dt) O dθ . θ . 的角位移、角速度和角加速度 P(t) x ? 角速度： ω ? ω 方向：右手螺旋法则 2 质元与转轴 角加速度：β dω d θ 的垂直距离 dt dt 2 与线量关系：v rω, at rβ, an rω2 5 §5.1 刚体及其定轴转动描述 刚体绕定轴 质点沿直线 匀速转动 匀速运动 匀变速转动 匀变速运动 ω ω +βt 0 1 2 θ θ +ωt + βt