高二物理競賽剛體的定軸轉(zhuǎn)動 課件

第三章剛體的轉(zhuǎn)動3.1剛體的定軸轉(zhuǎn)動3.2轉(zhuǎn)動動能轉(zhuǎn)動慣量3.3力矩轉(zhuǎn)動定律3.4力矩的功轉(zhuǎn)動動能定理3.5角動量守恒定律3.6旋進(jìn)3.7剛體的平面運(yùn)動第三章剛體的轉(zhuǎn)動3.1剛體的定軸轉(zhuǎn)動一.剛體在任何情況下形狀和大小都不發(fā)生變化的力學(xué)研究對象。即每個質(zhì)元之間的距離無論運(yùn)動或受外力時都保持不變。mimj二.剛體運(yùn)動的基本形式1.平動----剛體內(nèi)任一直線的方位始終保持不變的運(yùn)動mimjmimjmimjmimjmimjmimjmimjmimjO選取參考點(diǎn)O，則：對（1）式求導(dǎo)：mimjmimjmimjmimjmimjmimjmimj二.剛體運(yùn)動的基本形式1.平動----剛體內(nèi)任一直線的方位始終保持不變的運(yùn)動結(jié)論：剛體平動時，其上各點(diǎn)具有相同的速度、加速度、及相同的軌跡。只要找到一點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律，剛體的運(yùn)動規(guī)律便全知道了。質(zhì)心運(yùn)動定理反映了物體的平動規(guī)律。2.剛體的定軸轉(zhuǎn)動剛體的各質(zhì)元在運(yùn)動中都繞一固定軸作圓周運(yùn)動，稱為剛體作定軸轉(zhuǎn)動。定點(diǎn)轉(zhuǎn)動：繞一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動。如陀螺。3.剛體的一般運(yùn)動蔡斯勒斯定理：剛體的任一位移總可以表示為一個隨質(zhì)心的平動加上繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動。1）每一質(zhì)點(diǎn)均作圓心在軸線上，圓面垂直于軸線的圓周運(yùn)動；2）任一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動均相同，但不同；3）運(yùn)動描述僅需一個坐標(biāo).定軸轉(zhuǎn)動的特點(diǎn)

三、剛體定軸轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度參考平面角位移

角坐標(biāo)<0q0>q約定沿逆時針方向轉(zhuǎn)動沿順時針方向轉(zhuǎn)動角速度矢量

方向:右手螺旋方向參考軸P’(t+dt).OxP(t)r.角加速度角速度??

角量與線量的關(guān)系車輪純滾動時最上端和最下端的速度？

??

勻變速轉(zhuǎn)動公式

剛體繞定軸作勻變速轉(zhuǎn)動質(zhì)點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動

當(dāng)剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的角加速度為恒量時，剛體做勻變速轉(zhuǎn)動.剛體勻變速轉(zhuǎn)動與質(zhì)點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動公式對比一、轉(zhuǎn)動動能M

剛體的動能應(yīng)為各質(zhì)元動能之和，為此將剛體分割成很多很小的質(zhì)元任取一質(zhì)元距轉(zhuǎn)軸，則該質(zhì)元動能：