刚体的平动与转动定轴PPT

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,刚体的平动与转动定轴,二，转动的牛顿定律：,刚体：,外形和大小都不变的物体。,平动刚体上各点的状态量线保持不变,z,一、对转轴的力矩,对转轴力矩的定义：,在垂直与转轴的平面内，外力 与力线到转轴的距离,d,的乘积定义为对转轴的力矩。,d,转动平面,二、角速度的矢量性 角加速度,角速度的大小：,由右手螺旋法则确定。右手弯曲的四指沿转动方向，伸直的大拇指即为角速度的方向。,角速度 的方向：,线速度与角速度之间的关系：,角加速度矢量：,三。转动惯量：,转动惯量的物理意义：刚体转动惯性的量度,.,转动惯量仅取决于刚体本身的性质，即与刚体的外形、大小、质量分布以及转轴的位置有关。而与转动状态无关.,J,点,=m r,2,z,r,i,m,i,Rotation inertial mass,回转半径,r,G,(,加权平均半径,),设物体的总质量为点,m,，刚体对给定轴的转动惯量为,J,，,刚体质量集中于等效点,G,z,R,R,r,G,:,m=,m,J,J,J2,1,2,O,mg,r,v,m,P=mv,L=mvr=mr,2,v/r=J,L=J,=,动量与角动量,M,r,F=ma,M=J,M,外,=0,F,外,=0,E,K,=mv,2,/2,E,K,=J,2,/2,P=mv,L=J,动量守恒,角动量守恒,推断守恒:,F,T,例,2,、,质量为,m,的小球系在绳子的一端，绳穿过铅直套管，使小球限制在一光滑水平面上运动。先使小球一速度,v,0,绕管心作半径为,r,0,的圆周运动，然后向下拉绳子，使小球运动半径变为,r,1,。求小球的速度,?,解：,v,0,F,r,0,r,1,v,0,角动量守恒,m,1,m,2,M,R,T2,a,：m1,m2,M,R,求：T1,T2,a,T1,m,1,m,2,T1,T2,T,M1,R1,M2,R2,a,三个守恒定律比较,F=,m,a,来 源,过渡,条件,名称,公式,力矩对空间的积存 力对时间的积存 力矩对时间的积存,A,外,+A,非,=E,2,-E,1,M,外,=0,动量守恒,角动量守恒,A,外,+A,非,=0,机械能守恒,1,.F,a,M,都是瞬时量,2.,三个守恒定律来自,F(M),的累积效应,.,3.,累积效应可用对应的始末状态量的变化来量度。,4.,守恒定律只是各度量关系在特定条件下的特例。,5.,累积效应可使我们只考量始末两个状态量，,回避了过程的繁杂。,4。火箭是 最重要的应用之一。火箭内装置了大量的燃料，燃料燃烧后产生高温高压气体通过尾部不断向后高速喷出，从而使火箭不断向前加速，这就是火箭推动原理。火箭是唯一可以不依靠空气，自携燃料，能胜任星际航行的飞行工具。,A牛顿第肯定律 B万有引力定律,C动量守恒定律 D角动量守恒定律,5。假设一个系统在 的状况下，系统内部又_的话，那么系统的机械能守恒，这就是机械能守恒定律。,A不受外力，没有像摩擦力这类会消耗能量的力,B外力不做功，没有像摩擦力这类会消耗能量的力做功,C不受外力，没有相互作用力,D不受外力，没有像摩擦力这类会消耗能量的力做功,h,H,H,M,m,0,1.,3,2,M,R,F,t,0,t,1,:,机守,t,1,t,2,:,角动守,t,2,t,3,:,机守,v,0,(,o,),M,L,角动量守恒,机械能守恒,m,J,子,o,=J,子,+,棒,J,子,+,棒,/,2=,Mg,L(1-cos,)/2,+mg,L(1-cos,),1、时空与运动的经典表述,哥白尼体系与托勒密体系的比照,伽利略落体说对亚里士多德的批判,牛顿的“水桶试验”及确定时空观,伽利略的相对性原理,几个时空根本尺度,6 牛顿三定律,7 万有引力定律,8 三大守恒,9 角动量与动量,10 伽利略的斜面思想试验,以书本为根底，概述文字，示图，公式以下学问要点：,作业,2,1。哥白尼能够提出日心说，是由于,1.哥白尼具有天文观测技术和天文学理论。对希腊自然哲学著作的钻研给了他批判托勒玫理论的士气。,2.哥白尼得知古代就曾有人提出地球绕太阳转动的设想后，开头认真考虑以太阳为静止中心，诸行星包括地球围绕太阳运转的宇宙体系。,3.哥白尼时代，航海事业进展很快，迫切需要准确简明的天文历表，客观形势促使哥白尼提出自己的革命性理论。,A 1、2条对 B1、2、3条都对 C1、3条对 D 2、3条对,2。1967年国际计量大会打算承受 作为新的时间计量基准，定义1秒是 基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射周期的9192631770倍的持续时间。,A铯原子钟，铯103原子 B铯原子钟，铯133原子,C铑原子钟，铑103原子 D铑原子钟，铑133原子,3。放射性觉察后，地质学家从岩石里铀和铅的含量值估算出岩石的年龄已有40亿年。按_ _ _估量，地球的年令为46亿年，即1017秒的数量级。,A放射性238U含量 B放射性235U含量,C放射性同位素238U和235U总量 D放射性同位素238U和235U之比,6。在地面上放射一航天器，使它不但脱离地球引力范围还要脱离太阳引力范围所需的最小放射速度称_，为16.7km/s。,A第三宇宙速度 B最低轨道速度,C第一宇宙速度 D其次宇宙速度,7论述伽利略科学争论方法及其对我们的启发。,8牛顿万有引力定律如何提醒了物理美学中的普遍性.谈谈你的体会？,M,K,m,r,x,v,0,1，：K,m,M,r,x,求：,v,1论述伽利略科学争论方法及其对我们的启发。,2牛顿万有引力定律如何提醒了物理美学中的普遍性.谈谈你的体会？,K,M,，,R,m,x,X,机守,角守,MR,0,m,r,=?,3,。,V?,v,0,(,o,),m,M,L,M,L,v,：m,M,L,V0.,求：,4,。,/,-,/,