物理学教学课件3-2转动定律转动惯量

1、一阻尼振动,阻尼振动,能量随时间减小的振动称阻尼振动或减幅振动,摩擦阻尼,系统克服阻力作功使振幅受到摩擦力的作用,系统的动能转化为热能,5,4阻尼振动受迫振动共振,动力学分析,阻尼力,辐射阻尼,振动以波的形式向外传波,使振动能量向周围辐射出。

2、牛顿第二定律给出了质点运动状态的改变与力的关系,称质点运动的动力学方程,下面讨论刚体转动的动力学方程,也称转动定律,3,2转动定律转动惯量,一,刚体的定轴转动定律,作为质点系的特例,刚体的运动应当服从质点系角动量定理,沿固定轴轴的分量式为。

3、一,简谐波的能量,1,机械波的动能,以固体棒中传播的纵波为例分析波动能量的传播,6,4波的能量,振动动能,2机械波的势能,单位体积的弹性势能,对dV体元,体积元的总机械能,体积元在平衡位置时,动能,势能和总机械能均最大,体积元的位移最大时。

4、介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源,而在其后的任意时刻,这些子波的包络就是新的波前,一,惠更斯原理,6,6波的衍射,波的衍射,水波的衍射,波在传播过程中遇到障碍物,能绕过障碍物的边缘,在障碍物的阴影区内继续传播,二,波的衍射。

5、自由程,分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程,分子平均碰撞次数,单位时间内一个分子和其它分子碰撞的平均次数,分子平均自由程,每两次连续碰撞之间,一个分子自由运动的平均路程,单位时间内平均碰撞次数,考虑其它分子的运动,分子平均碰撞次数,平均自由。

6、一,自由度,单原子分子平均能量,7,3能量均分定理,刚性双原子分子,分子平均平动动能,分子平均转动动能,自由度,确定一个物体的空间位置所需要的独立坐标数目,以刚性分子,分子内原子间距离保持不变,为例,三原子分子,自由度数目,二,能量均分定理。

7、平衡态下,理想气体分子速度分布是有规律的,这个规律叫麦克斯韦速度分布律,若不考虑分子速度的方向,则叫麦克斯韦速率分布律,1,气体分子的速率分布,把速率分成若干相等区间求气体在平衡态下分布在各区间内的分子数各区间的分子数占气体分子总数的百分比。

8、一,物理量二,矢量代数的基本知识,预备知识,一,物理量和量纲物理量分为基本物理量和导出物理量力学的基本物理量有长度,L,质量,M,和时间,T,基本物理量的单位称为基本单位导出物理量的单位称为导出单位国际单位制,SI,的基本单位如下,长度用米。

9、一坐标变换,1,4相对运动问题,S系静止,系以速度作匀速直线运动,由矢量加法有,反映了两个不同描述之间位矢的关系,称坐标变换,由坐标变换可得,位移变换,二速度变换,将坐标变换两边对时间求导,得,将速度变换两边对时间求导,得,若,则,当讨论处。

10、热机,持续地将热量转变为功的机器,冰箱循环示意图,1698年萨维利和1705年纽可门先后发明了蒸气机,当时蒸气机的效率极低,1765年瓦特进行了重大改进,增加了冷凝器,发明了活塞阀,飞轮,离心节速器等,大大提高了效率,使其成为真正的动力,人。

11、一两个同方向同频率简谐运动的合成,设一质点同时参与两独立的同方向,同频率的简谐振动,两振动的位相差,常数,5,5振动的合成,1,分振动,2,合振动,令,则,其中,更简洁的,两个同方向同频率简谐运动合成后仍为同频率的简谐运动,旋转矢量法,1。

12、202391,1,第3章,刚体的定轴转动,刚体,在外力作用下,形状和大小都不发生变化的物体,任意两质点间距离保持不变的特殊质点组,刚体的运动形式,平动,转动,3,1刚体运动的基本形式,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。

13、称力矩的功,一力矩的功,3,4定轴转动中的功和能,力矩的功率,比较,1,转动动能,二,刚体绕定轴转动的动能定理,2,刚体绕定轴转动的动能定理,刚体绕定轴转动的动能定理,合外力矩对刚体所做的功等于刚体转动动能的增量,三,刚体定轴转动的势能与机。

14、即,如果对于某一固定点,质点所受合外力矩为零,则此质点对该固定点的角动量矢量保持不变,角动量守恒定律,例如,中心心力场,例在光滑桌面上开一小孔,把系在轻绳一端的小球放在桌面上,绳的另一端穿过小孔而执于手中,设开始时小球以速率v0作半径为r0。

15、惠更斯原理,5,5惠更斯原理一,惠更斯原理,5,5惠更斯原理一,惠更斯原理,5,5惠更斯原理一,惠更斯原理惠更斯原理,波动所到达的媒质中各点,都可以看作为发射子波的波源,而后一时刻这些子波的包迹便是新的波阵面,t,时刻波阵面,5,5惠更斯原。

16、1,一切热力学过程都应该满足能量守恒,满足能量守恒的过程都能进行吗,过程的进行还有个方向性的问题,满足能量守恒的过程不一定都能进行,热自动地转换为功的过程不可能发生,热量不可能自动地从低温物体传向高温物体,2,气体向真空中绝热自由膨胀的过程。

17、1,第七章静电场,2,7,1电荷的量子化电荷守恒定律,原子是电中性的,原子核中的中子不带电,质子带正电,核外电子带负电,并且所带电量的绝对值相等,自然界中有两种电荷,正电荷,负电荷,一,电荷的量子化,电子是自然界中存在的最小负电荷,e,1。

18、力的累积效应,力的瞬时效应,2,3动量定理与动量守恒定律,一,质点的动量定理,冲量,矢量,可得,微分形式,积分形式,动量定理在给定的时间间隔内,外力作用在质点上的冲量,等于质点在此时间内动量的增量,分量表示,例9一质量为0,05kg,速率为。