1、第三章第三章 刚体力学基础刚体力学基础2刚体的转动刚体的转动在 外力作用下形状和大小不发生变化的 物体 刚体 内任意一条直线总是平行 运动刚体刚体的 平动 刚体中所有点的运动轨迹完全相同3 刚体 中所有的点都绕同一直线作 圆周运动刚体的 转动刚体的定轴转动:刚体绕 固定转轴 的 转动即转轴固定不动4描述刚体转动的物理量对定轴转动的刚体可选取垂直于转轴的一个平面进行 研究xo Pr点 P的 转动可代表整个 刚体描述点 P转动 :角 坐标 (t) 角速度一般规定逆时针 转动为正0方向用右手法则 确定5角加速度角量与线量的关系瞬时速率 切向加速度法向加速度考虑方向关系后:瞬时速度6一圆柱形转子可绕垂
2、直其横截面通过中心的轴转动 .开始时它的角速度 0=0,经过 300秒后 ,角速度 =18000转 /分 .已知其 角加速度 与时间成正比 .问在这段时间内 ,转子转过多少转 ?解 : 已知 = Ct 即 :或 d = Ctdt积分 :得 :由条件 t=300s 时角速度为再由 :积分在 0300s内 ,转过的转数= 3104 转得例 3.17力矩设力 f 的作用线位于转动平面内,其与转轴的距离 d 即为力 f 对该转轴的 力臂力的大小与力臂的乘积 ,叫做力 f 对该转轴的 力矩 M矢量表示OPfrd8一对 内力对 任意转轴的力矩r1 F1F2r2成 对内力大小 相等,方向 相反其 力臂必 相同,故 力矩大小 相等 d一对内力对 任意转轴的 合力矩为 零多 个外力作用于质点系 上 时9OPFifiii转动定律刚体转轴为 O对任意质点 P,受外力 Fi 和内力 fi在切向方向,有:同 乘 ri外力力矩 内力力矩对所有质点求和 (内力合力矩为 0)10刚体在外力矩作用下,获得的 角加速度 的大小与 合外力矩 的大小 呈正比 ,和刚体对给定转轴的 转动惯量呈反比 ,角加速度的方向和合外力矩的 方向相同 。刚体的转动定律转动惯量定义转动惯量刚体的转动惯量是刚体转动时惯性的量度对分立质量系统(质点系)