力矩 转动定律 转动惯量知识.pptVIP

物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 力矩 用来描述力对刚体 的转动作用 M= Frsino= fd d:力臂 F对转轴x的力矩 M=r×F F F ∑F=0.∑M=0 ∑F=0,∑M≠0 第四章刚体的转动 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 对论 (1)若力F不在转动平面内,把力分 解为平行和垂直于转轴方向的两个分量 F=F2+F⊥ 其中F对转轴的 力矩为零,故F对转 轴的力矩 Mk=F×F M =rF sin e 第四章刚体的转动 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 (2)合力矩等于各分力矩的矢量和 M=M,+M,+M,+ (3)刚体内作用力和反作用力的力矩 互相抵消 O F M.=-M M 第四章刚体的转动 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 例1有一大型水坝高110m、长1000m, 水深100m,水面与大坝表面垂直,如图所 示.求作用在大坝上的力,以及这个力对通 过大坝基点Q且与x轴平行的力矩 X 第四章刚体的转动 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 解设水深h,坝长L,在坝面上取面积 元dA=ldy,作用在此面积元上的力 dF= pda= pld dA X L 第四章刚体的转动 5 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 令大气压为,则P=p0+pg(h-y) dF=Pda=lpo + -ylLd F=L[Po+pg(h-y)]Ldy = poLh+pgLh da 代入数据,得 F=5.91×100N 第四章刚体的转动 6 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 dF=[po+pg(h-y)lady dF对通过点Q的轴的力矩dM=ydF M=lpO+Pg(h-y)ldy 2PoLh+-8och 3 h七dF dy代入数据,得: M=214×102N m 第四章刚体的转动 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 转动定律 (1)单个质点m 与转轴刚性连接 F F=ma=mm M=rF sin e M=rf=mra M=mra 第四章刚体的转动 8 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 (2)刚体 质量元受外力F 内力 M+M.=△mr:C 外力矩内力矩 ∵M=-M ∑ M+)M:= n.r, C 第四章刚体的转动 9 物理学 4-2力矩转动定律转动惯量 ∑Ms= 定义转动惯量 ∑MmJ=rdm 转动定律M=Ja 刚体定轴转动的角加速度与它所受的合 力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比 第四章刚体的转动