理论力学刚体定轴转动,如图,求计算过程。 ( 大学物理 刚体的定轴转动 )
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2024-10-10 01:23:09

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刚体定轴转动定律是指刚体所受的对于某定轴的合外力矩(ΣM)等于刚体对此定轴的转动惯量(J)与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度(α)的乘积,用公式表述为ΣM=Jα。刚体的运动形式有平动、转动、平面运动。

无非保守力做功机械能守恒。设碰撞位置为零势点,碰撞将结束时总机械能为:(1/2)(J+mR^2)ω^2 ;当静止时,ω=0 ,总机械能转化全部转化为势能为:mgh 。有 mgh=(1/2)(J+mR^2)ω^2 -->可求 h。

刚体转动定律:刚体定轴转动的角加速度与它所受的合外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比。M=Jα;式中,M为所受的合外力矩,J为刚体的转动惯量,α为刚体定轴转动的角加速度

直接用公式:L=Jw,其中L是就是所求刚体的角动量,J是刚体对转轴的转动惯量,w是转动角速度。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯距)通常以I 或J表示,SI 单位为 kg·m²。对于一个质点,I = mr

(1)形状大小分别相同的刚体质量大的转动惯量大;(2)总质量相同的刚体,质量分布离轴越远转动惯量越大;(3)对同一刚体而言,转轴不同,质量对轴的分布就不同,转动惯量的大小就不同。

与OzB夹角 coaα=aBt/aB=√3/2 ,α=30度

理论力学刚体定轴转动,如图,求计算过程。

以m、m1、m2为研究对象 刚体定轴转动动量矩定理 Jε=Mo(F) 其中,转动惯量 J=mr^2/2+m1.r^2+m2.r^2=r^2(m/2+m1+m2)外力对转轴的合力矩 Mo(F)=gr(m2-m1sianθ)角加速度ε=Mo(F)/J=gr(m2-m1

C 因为人、哑铃与转动平台组成系统,合外力矩为0.,所以角动量守恒 因为 L=Jw , J减小,所以w增大。系统势能不变,动能增加,所以机械能不守恒

刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1)称为该点的转

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所以总摩擦力矩 M=∫ dM=(2/3)*μmgR 圆盘转动惯量 J=(mR^2)/2 MΔt=Δ(Jω*1/2)可解得Δt

你作隔离体的受力分析图啊!滑轮受两个力矩作用,一个是T2的力矩T2R,一个是T1的力矩T1R!由于A在外力F作用下向右运动,带动滑轮向逆时针转动!以转动方向为参考,T1R为正,T2R为负!于是滑轮的转动方程为:T1R-T2R=

大学物理,关于刚体定轴转动问题,左边那个图,主要不懂力矩应该怎么减,谢谢

圆环D和圆环E(图2、3)的转动惯量均与质量分布有关,规律都是质量越“靠近”旋转轴,则转动惯量越小。直观上分析:圆环D的质点与旋转轴平均距离最远(点与直线的距离)、而圆环E的最近,故相同M和r以及λ在1/2附近的

1、首先,与刚体的质量有关。例如半径相同的两个圆柱体,而它们的质量不同,显然,对于相应的转轴,质量大的转动惯量也较大。2、其次,在质量一定的情况下,与质量的分布有关。例如,质量相同、半径也相同的圆盘与圆环,二

在刚体的质心位置。根据平行轴定理,刚体的转动惯量=它对质心轴的转动惯量+m*d^2,d是转轴到质心轴的距离,另,二轴平行。由此可见,只有当d=0时,转动惯量才会取得最小值。

利用平行轴定理可知,在一组平行的转轴对应的转动惯量中,过质心的轴对应的转动惯量最小。对于同样质量的圆环来说,质量均匀分布的圆环其质心在圆心,根据平行轴公式,I=Ic,而非均匀分布的圆环其质心偏离圆心,因此质心到圆

怎么证明一个刚体对一个固定轴的转动惯量最小?

v .L+J.ω' ,(2)碰撞后物块移动,动能定理:-μmg=0-m.v^2/2 ,(3)杆碰撞后杆转动动能:Ek=J.ω'^2/2 ,(4)联立解以上4式可得:ω 、ω'、v 和杆碰撞后转动动能 Ek 。

只考虑外力矩。系统所受外力有:(1)重力,力线通过a点(作用瞬间),故力矩为零 (2)o点作用在棒上的力,对o点力臂为零,故力矩为零 除此之外,无外力了,故对o点合力矩为零,对o点角动量守恒

与二者之间的碰撞弹力相比可以忽略不计,因此系统角动量守恒;动量守恒条件是,系统不受外力或者所受外力之矢量和为零,上面分析的轴对杆上端的作用力为外力,并且该力在水平方向有向左的分量,所以不符合动量守恒条件。

刚体的定轴转定律:dH/dt=d(ωJ)/dt=J.ε=∑M(F) (即动量据定理)是由牛顿二定律推导而来的,式中H是角动量(是t的涵数),当和外力矩之和 ∑M(F)=0 ,-->d(ωJ)/dt=0-->角动量ωJ=常量 -->角

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刚体定轴转动,刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1

刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1)称为该点的转

大学物理 刚体的定轴转动

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可以求出角速度。C点速度等于角速度乘2l。其实刚体做定轴转动时,刚体上的任一点(注意是刚体上的点而不是整个刚体),它的运动就是你高中学的圆周运动(不一定是匀速的),而不同点的角速度是时刻相同的。

刚体定轴转动,刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1

1. 这条定律表明,刚体绕定轴转动时,它的角加速度与作用于刚体上的合外力矩成正比,与刚体对转轴的转动惯量成反比。2. 内力矩成对抵消,不能改变刚体的角动量,因而不能改变刚体的角速度。

刚体定轴转动定律是指刚体所受的对于某定轴的合外力矩(ΣM)等于刚体对此定轴的转动惯量(J)与刚体在此合外力矩作用下所获得的角加速度(α)的乘积,用公式表述为ΣM=Jα。刚体的运动形式有平动、转动、平面运动。其

转动惯量(Moment of Inertia),是刚体绕轴转动时惯性(回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性)的量度,用字母I或J表示。在经典力学中,转动惯量(又称质量惯性矩,简称惯矩)通常以I或J表示,SI单位为 kg·m²。

大学物理 刚体绕定轴转动 求详解

1. 角动量守恒 2 m v L = (1/3mL^2 + 2mL^2) ω ω= 6v / (7L) 2. 角动量守恒 m v L = 1/3 m1*L^2 ω + m *v/2* L ω= 3 m*v / (2 m1*L)
刚体定轴转动,刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。 刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1)称为该点的转动半径。从固定平面Ozx到转动平面OzQ的转角φ,可用来确定该刚体的瞬时位置。转角φ随时间t的变化规律称为刚体的转动方程,写作: φ=f(t) 转角φ的变化Δφ与对应时间间隔Δt的比值Δφ/Δt=ω*称为平均角速度。当Δt→0时,ω*所趋的极限ω称为(瞬时)角速度,即 当角速度ω随时间t变化时,其变化Δω与对应时间间隔Δt的比值Δω/Δt=ε*称为平均角加速度。当Δt→0时,ε*所趋的极限ε称为(瞬时)角加速度,即 刚体的角速度和角加速度都可表示为沿转轴Oz(单位矢为k)的滑动矢量。。角速度矢ω和角加速度矢ε可分别写作ω=ωk,ε=εk。 转动刚体内任一点Q的线速度v等于v=ω×r,且v=ω·O´Q。点Q的线加速度α为: α=αt+αn=ε×r+ω×v, 且αt =ε·O´Q , αn=ω·O´Q。 上式中r为转轴上任一点O到点Q的矢径,而αt和 αn分别是点Q的切向和法向加速度(见加速度)。 刚体转动惯量的大小与下列因素有关: (1)形状大小分别相同的刚体质量大的转动惯量大; (2)总质量相同的刚体,质量分布离轴越远转动惯量越大; (3)对同一刚体而言,转轴不同,质量对轴的分布就不同,转动惯量的大小就不同。
刚体定轴转动,刚体内有一直线保持不动的运动,简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然,刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动,圆心都在转轴上。 刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q(图1)称为该点的转动半径。从固定平面Ozx到转动平面OzQ的转角φ,可用来确定该刚体的瞬时位置。转角φ随时间t的变化规律称为刚体的转动方程,写作: φ=f(t) 转角φ的变化Δφ与对应时间间隔Δt的比值Δφ/Δt=ω*称为平均角速度。当Δt→0时,ω*所趋的极限ω称为(瞬时)角速度,即 当角速度ω随时间t变化时,其变化Δω与对应时间间隔Δt的比值Δω/Δt=ε*称为平均角加速度。当Δt→0时,ε*所趋的极限ε称为(瞬时)角加速度,即 刚体的角速度和角加速度都可表示为沿转轴Oz(单位矢为k)的滑动矢量。。角速度矢ω和角加速度矢ε可分别写作ω=ωk,ε=εk。 转动刚体内任一点Q的线速度v等于v=ω×r,且v=ω·O´Q。点Q的线加速度α为: α=αt+αn=ε×r+ω×v, 且αt =ε·O´Q , αn=ω·O´Q。 上式中r为转轴上任一点O到点Q的矢径,而αt和 αn分别是点Q的切向和法向加速度(见加速度)。 刚体转动惯量的大小与下列因素有关: (1)形状大小分别相同的刚体质量大的转动惯量大; (2)总质量相同的刚体,质量分布离轴越远转动惯量越大; (3)对同一刚体而言,转轴不同,质量对轴的分布就不同,转动惯量的大小就不同。
把杆视为质点,质点的位置就是杆中间,质点的重量是力,二分之一杆长Xsinθ是力臂。
设:滑轮的角加速度为:α,则有:m1加速度为:a1=αr1,a2=αr2 则由动量矩定理可得: (J1+J2)α+m1αr1^2+m2αr2^2=m1gr1-m2gr2 解得:α=(m1r1-m2r2)/[(J1+J2)+m1r1^2+m2r2^2] 故:a1=αr1=r1(m1r1-m2r2)/[(J1+J2)+m1r1^2+m2r2^2] a2=r2(m1r1-m2r2)/[(J1+J2)+m1r1^2+m2r2^2] 拉力:T1=m1g+m1a1=m1g+m1r1(m1r1-m2r2)/[(J1+J2)+m1r1^2+m2r2^2] T2=m2g+m2a2=m2g+m2r2(m1r1-m2r2)/[(J1+J2)+m1r1^2+m2r2^2] 注意加速度a1、a2为矢量,方向相反。
大学物理书上有的 ,圆盘的 力矩=转动惯量*角加速度 方块的产生 力矩=拉力*圆盘半径, 圆盘的转动惯量J=1/2mR^2,再按加速度和力的平衡就可以算出来了, 结果学着看书自己把他算出来把,期末考试肯定会考这种类型的。 我是过来人,哈哈
既然你提到了刚体,就知道你应该是在说大学物理了,而刚体的定轴转动是刚体的最简单的运动,相当于质点的直线运动,都是比较简单的,而求解力学问题有四条线,建立坐标系求解运动微分方程,利用牛顿动力学方程解题,利用三大守恒原理(动量,角动量,能量守恒)解题,利用分析力学拉格朗日方程(或者哈密顿正则方程)解题,下面就谈一下对于求解质点和刚体运动问题的经验 对于单个质点的问题,首先分析受力情况,这里就有点区别,如果质点受有心力作用,那就是死套路了,三大守恒定律加轨道方程一定能求解,实在是没思路还可以从比耐公式出发(即从运动微分方程出发)进行推导,如果不是受有心力作用,还是首先考虑三大守恒定律,因为三大守恒所列的方程都是对时间的一阶微分方程,求解比较方便,一般方程列出结果也就一目了然了,但是也有缺点,由于是求解一阶微分方程,就无法利用三大守恒定律求出质点所受的约束反作用力,如果题中需要求解到约束反作用力如(张力,支持力等)就需要用到牛顿动力学方程结合运动微分方程求解,计算繁琐,但只要顺着思路是可以求出所有待求约束反力的,当然三大守恒定律所能求解出的速度等量也可以求出的 (补充:牛顿力学认为改变物体运动的原因只有力,因此牛顿力学处理约束的方法就是把约束去掉,代之以约束反作用力,而分析力学观点认为改变物体运动的原因是力和约束,因此还要单独考虑约束方程。) 对于质点组(刚体),其实出发点完全一样,首先都要考虑三大守恒定律,特别是刚体,因为刚体的运动通常存在转动,所以首先就应该想到角动量守恒,当然,刚体转动如果仅仅是定轴转动的话基本上角动量守恒就可以解决,然而真正的刚体运动一般是平面运动或者是定点转动,所以其它守恒定律都应同时考虑,缺点同样是无法求约束反力,对于纯运动学问题还可以考虑基点法和瞬心法求刚体上某一点加速度和速度,同样一切三大守恒定律能求解出来的两都可以利用牛顿动力学方程求解,并且运动牛顿动力学方程还可以求解约束反力,缺点同样是计算要求高 最后说一下一直没提到的分析力学,这是另一类求解力学问题的方法,运用该方法在做受力分析是还需做约束分析,判断系统自由度,选取独立广义坐标,利用拉格朗日方程或者哈密顿正则方程求解,理论上一切可以利用牛顿力学求解的力学问题都可以利用分析力学求解,可以说分析力学可以脱离作图直接求解,但是对数学的要求是最高的 这就是我的观点,有兴趣可以留言交流~~
我不否认这这个F和R叉一起有结果,但是对轴的力矩方向是沿轴的,而这两个叉起来得到的力矩是在垂直于轴的平面内,所以沿轴方向没有分量,即对轴的力矩为零

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