大学物理学电子教案.ppt
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1、大学物理学电子教案,武警学院教学课件,刚体的转动(1),4-1 刚体的定轴转动4-2 力矩 转动定律 转动惯量(上)力矩转动定律转动惯量,第四章,刚体的转动,引言,物体的形状和大小不发生变化,即物体内任意两点之间的距离都保持不变刚体。,说明1)理想化的力学模型;2)任何两点之间的距离在运动过程中保持不变;3)刚体可以看成是无数质点组成的质点系刚体可以看成一个包含由大量质点、而各个质点间距离保持不变的质点系。,41 刚体的定轴转动,一、刚体运动,1、平动,当刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同时,或者说刚体内任意两点间的连线总是平行于它们的初始位置间的连线时,刚体的运动叫作平动。,2、转动,刚体
2、中所有的点都绕同一条直线作圆周运动,这种运动称为转动。这条直线叫作转轴。,平动是刚体的一种基本运动形式,刚体做平动时,刚体上所有点运动都相同,可用其上任何一点的运动来代表整体的运动。,瞬时转轴:转轴随时间变化 一般转动固定转轴:转轴不随时间变化 刚体定轴转动,定轴转动的特点:各质点都作圆周运动;各质点圆周运动的平面垂直于轴线,圆心在轴线上;各质点的矢径在相同的时间内转过的角度相同。,3、刚体的一般运动,一个汽车轮子在地上的滚动,A、B、C、各点的运动都不相同,刚体的运动平动转动,二、刚体转动的角速度和角加速度,角位置,角速度,角加速度,三、匀变速转动,当刚体定轴转动时,如果在任意相等的时间间隔
3、内,角速度的增量都是相等的,这种变速转动叫做匀变速转动。,角加速度,角速度,角位移,角位置,四、角量与线量的关系,速度,切向加速度,法向加速度,例题、一转动的轮子由于摩擦力矩的作用,在5s内角速度由15rad/s 匀减速地降到10rad/s。求:(1)角加速度;(2)在此5s内转过的圈数;(3)还需要多少时间轮子停止转动。,解 根据题意,角加速度为恒量。,(1)利用公式,(2)利用公式,5秒内转过的圈数,(3)再利用,42 力矩 转动定律 转动惯量,一、力矩,1、引入,外力对刚体转动的影响,与力的大小、方向和作用点的位置有关。力通过转轴:转动状态不改变力离转轴远:容易改变力离转轴近:不易改变,
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