力学的知识点总结.pptxVIP

力学的知识点总结

目录力学基本概念与原理质点与刚体运动学弹性力学基础知识流体静力学与动力学初步振动与波动基础知识力学在各领域应用举例

01力学基本概念与原理Part

力的定义及性质力的定义力是物体间的相互作用，使物体产生加速度或发生形变的外因。力的性质力具有物质性、矢量性、相互性、独立性和同时性。力的分类按性质可分为重力、弹力、摩擦力等；按作用效果可分为拉力、压力、支持力等。

牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。牛顿第二定律物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。牛顿第三定律两个物体之间的作用力和反作用力，在同一条直线上，作用在相互作用的两个物体上，大小相等，方向相反。牛顿运动定律

动量定理与动量守恒动量定理物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。动量守恒定律如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。

功的定义力与力的方向上发生的位移的乘积。能的定义物体能够做功的本领称为能。能量守恒定律能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。功、能及能量守恒

02质点与刚体运动学Part

STEP01STEP02STEP03质点运动描述方法位置矢量与位移速度是质点位置矢量对时间的导数，加速度则是速度对时间的导数。速度与加速度运动方程通过求解质点的运动方程，可以确定质点在任意时刻的位置、速度和加速度。用位置矢量描述质点的位置，位移则表示质点位置的变化。

平动刚体内任意两点间的连线在运动中始终保持平行且长度不变。定轴转动刚体绕固定直线（转轴）作转动，各点均绕此直线作圆周运动。平面运动刚体上任意一点同时参与上述两种运动形式的合成运动。刚体基本运动形式

描述刚体绕定轴转动时惯性大小的物理量，与刚体的质量分布和转轴位置有关。转动惯量刚体对一轴的转动惯量等于刚体对与该轴平行的另一轴的转动惯量加上刚体的质量与两轴间距离平方的乘积。平行轴定理转动惯量与平行轴定理

角动量定理刚体绕定轴转动的角动量的变化率等于作用在刚体上所有外力对该轴的力矩之和。角动量守恒定律在没有外力矩作用的情况下，刚体绕定轴转动的角动量保持不变。角动量定理及守恒定律

03弹性力学基础知识Part

胡克定律内容在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比，即$F=kx$，其中$k$为劲度系数，$x$为形变量。弹性模量描述材料抵抗弹性变形能力的物理量，常见有杨氏模量、剪切模量和体积模量等。弹性变形定义物体在外力作用下发生形状或体积的改变，当外力去除后能够恢复原来形状的变形。弹性变形与胡克定律

应力、应变及其关系应变定义物体在受到外力作用下会产生一定的变形，变形的程度称应变。应力定义物体由于外因（受力、湿度、温度场变化等）而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。应力与应变关系在线弹性范围内，应力与应变成正比关系，即符合胡克定律。

1423杆件拉伸压缩变形分析拉伸变形杆件受到轴向拉伸力作用时，长度增加，横截面缩小。压缩变形杆件受到轴向压缩力作用时，长度减小，横截面增大。内力与应力分析通过截面法求解杆件内力，进而求得应力分布。变形计算根据胡克定律和杆件尺寸计算拉伸或压缩变形量。

扭转变形物体受到一对大小相等、方向相反且作用面垂直于杆件轴线的力偶作用时，物体将发生扭转变形。弯曲变形物体受到垂直于轴线的外力或外力偶作用时，物体将发生弯曲变形。剪切变形物体受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近且垂直于作用面的外力作用时，物体将发生剪切变形。剪切、扭转和弯曲变形简介

04流体静力学与动力学初步Part

流体静压力分布规律流体静压力随深度的增加而增大，且与流体的密度和重力加速度有关。在同一水平面上，流体静压力相等，且与容器的形状无关。流体静压力的方向垂直于作用面，指向流体内部。

STEP01STEP02STEP03伯努利方程及其应用伯努利方程的应用包括：解释喷雾器、文丘里管、虹吸现象等。在使用伯努利方程时，需要注意流体的黏性和可压缩性对结果的影响。伯努利方程是描述流体在重力场中流动时，速度、压力和高度之间关系的方程。

123黏性流体在流动时，内部存在剪切应力，使得流体的速度分布呈现抛物线形状。黏性流体的流动特性包括层流和湍流两种状态，其中层流状态下流体分层流动，湍流状态下流体出现涡旋和不规则运动。黏性流体的流动受到管道形状、流体性质和流动条件等多种因素的影响。黏性流体流动特性

03层流和湍流的判断依据是雷诺数的大小，当雷诺数小于临界值时，流动为层流；当雷诺数大于临界值时，流动为湍流。01层流是黏