Lazy loaded image
Lazy loaded image刚体的定轴转动
字数 511阅读时长 2 分钟
2025-3-26
2025-3-26
From BarryZed

角速度

  • v:线速度
  • ω:角速度
  • r:位置矢量

力矩

  • r:力相对于空间某参考点的位置矢量
  • 大小为
    • d:力臂,参考点到力的作用线的垂直距离(单位:N·m)
    • 只考虑平面动力矩
    • 一对内力的合力矩为0
    • 对于圆周运动:F对圆心的力矩实际上为切向分力对圆心的力矩,即

刚体的定轴转动定律

转动惯量

转动惯量的平行轴定理

质量为m的物体,如果对其质心轴的转动惯量为 ,则对任一与该质心平行且相距为d的转轴的转动惯量为

质量为m,

  • 长为l的细杆,转轴过中心,且与杆垂直:
  • 长为l的细杆,转轴过一端,且与杆垂直:
  • 半径为R的圆盘/圆柱,转轴过中心,且与盘面垂直:
  • 半径为R的薄圆环,转轴过中心,且与环面垂直:
  • 半径为R的实心球体,转轴为任一直径:
  • 半径为R的球壳,转轴为任一直径:

角动量

  • 单位为
  • 圆周运动时 ,所以有

刚体绕定轴转动的角动量

设转轴为z轴,细杆与转轴垂直

角动量定理

质点对参考点的角动量定理

质点对参考点的角动量守恒定律

当质点所受合外力对参考点的力矩为0时,质点在运动过程中对该点的角动量保持不变

质点对轴的角动量定理

刚体绕定轴转动的角动量定理

  • 积分形式(过程量=状态量)

角动量守恒的三种情况

  • F≠0,力过轴
  • 非刚体,
  • 碰撞
上一篇
关系
下一篇
质点运动学
  • 作者:BarryZed
  • 链接:
  • 声明:本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议,转载请注明出处。

评论
Loading...