1、刚体力学基础1 刚体运动概述 刚体定轴转动 刚体定轴转动定律2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 刚体是理想模型 刚体模型是为简化问题引进的说明：3 刚体和质点一样是一种理想模型；刚体和质点一样是一种理想模型； 刚体以看成是由无数质点构成的质组；刚体以看成是由无数质点构成的质组； 刚体无论在多大的力作用下或刚体无论刚体无论在多大的力作用下或刚体无论作何运动，刚体中任意两质点间的距离保作何运动，刚体中任意两质点间的距离保持不变。持不变。4刚体平动 质点运动平动： 刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同特点： 各
2、点运动状态一样，如： 等都相同5 说明说明l 刚体作平动时，刚体上各点的轨迹可以是直线，也可以是曲线；l刚体作平动时，刚体上所有质点都具有相同的位移、速度和加速度；l 刚体的平动运动可用一个点的运动描述；通常刚体的平动运动可用一个点的运动描述；通常用刚体的质心。用刚体的质心。6转动 ： 分 定轴转动 和 非定轴转动刚体的 平面运动 7刚体的一般运动可看作：随质心的平动 绕质心的转动+ 的合成8自由度：自由度： 确定一个物体空间位置所需要的独立坐标数目。确定一个物体空间位置所需要的独立坐标数目。刚体的自由度刚体的自由度火车：火车： 自由度为自由度为 1 飞机：飞机： 自由度为自由度为 3轮船：轮船： 自由度为自由度为 2u 刚体的自由度xyzO3个平动自由度个平动自由度 (x， y， z) 。确定质心确定质心 C的位置的位置 :3个方位角个方位角 (a， ， g )，其中两个是独立的，其中两个是独立的 。确定刚体绕瞬时轴转过的角度确定刚体绕瞬时轴转过的角度 j 。i = 3+2+1= 6 当刚体受到某些限制当刚体受到某些限制 自由度减少。自由度减少。 9刚体的定轴转动定轴转动时，刚体上各质点都绕固定轴定轴转动时，刚体上各质点都绕固定轴作圆周运动，在任意时刻其上各质点的位作圆周运动，在任意时刻其上各质点的位移、速度、加速度移、速度、加速度 (线量线量 )各不相同。各不相同。10
