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Lazy loaded image刚体的定轴转动
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2025-3-26
2025-3-26
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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
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                      • 作者:BarryZed
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