哈工大第七版理論力學(xué)課件

哈工大第七版理論力學(xué)課件CATALOGUE目錄緒論質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)基本定理彈性力學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ)哈工大第七版理論力學(xué)的特色與亮點(diǎn)01緒論理論力學(xué)主要研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和力的作用原理，涉及到剛體、彈性體和流體等不同類型物體的運(yùn)動(dòng)和受力分析。研究對(duì)象包括質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)、彈性力學(xué)、流體力學(xué)等方面的基本概念、基本理論和基本方法。研究?jī)?nèi)容理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容理論力學(xué)是物理學(xué)、工程學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)，為這些學(xué)科提供了基本的力學(xué)原理和數(shù)學(xué)工具?；A(chǔ)性理論力學(xué)在工程實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，如機(jī)械設(shè)計(jì)、航空航天、土木工程等領(lǐng)域都需要用到理論力學(xué)的知識(shí)。應(yīng)用性理論力學(xué)的研究有助于深入理解物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?？茖W(xué)性理論力學(xué)的重要性從古希臘的亞里士多德開始，到牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，古典力學(xué)奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。古典力學(xué)19世紀(jì)，拉格朗日和哈密頓等人發(fā)展了分析力學(xué)，引入了廣義坐標(biāo)和哈密頓函數(shù)等概念，使力學(xué)理論更加完備。分析力學(xué)20世紀(jì)初，愛因斯坦提出了相對(duì)論，改變了人們對(duì)時(shí)間和空間的認(rèn)識(shí)，發(fā)展了相對(duì)論力學(xué)。相對(duì)論力學(xué)20世紀(jì)初，波爾、德布羅意等人發(fā)展了量子力學(xué)，解決了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，成為物理學(xué)的重要分支。量子力學(xué)理論力學(xué)的發(fā)展歷程02質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)描述質(zhì)點(diǎn)和剛體在空間中的位置變化，包括直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)和剛體的平動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的平面運(yùn)動(dòng)描述剛體繞固定軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，包括轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能。描述剛體在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，包括平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成。030201質(zhì)點(diǎn)和剛體的基本運(yùn)動(dòng)

質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)量、動(dòng)量矩定理動(dòng)量定理描述質(zhì)點(diǎn)和剛體動(dòng)量的變化，與外力沖量之間的關(guān)系。動(dòng)量矩定理描述質(zhì)點(diǎn)和剛體動(dòng)量矩的變化，與外力矩之間的關(guān)系。動(dòng)量守恒和動(dòng)量矩守恒在某些特定條件下，質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)量和動(dòng)量矩保持不變。描述質(zhì)點(diǎn)和剛體機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）的變化，與外力做功之間的關(guān)系。機(jī)械能守恒非保守力（如摩擦力、電磁力等）做功會(huì)導(dǎo)致機(jī)械能的耗散。非保守力做功根據(jù)牛頓第二定律，建立質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)力學(xué)方程，用于描述其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。動(dòng)力學(xué)方程質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)能定理03動(dòng)力學(xué)基本定理牛頓第二定律物體的加速度與作用在物體上的力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。牛頓第一定律一個(gè)物體將保持其靜止?fàn)顟B(tài)或者恒定速度直線運(yùn)動(dòng)，除非有外力作用于它。牛頓第三定律對(duì)于任何兩個(gè)相互作用的物體，作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。牛頓三定律動(dòng)量定理和動(dòng)量矩定理的積分形式動(dòng)量定理的積分形式一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系在外力的沖量作用下，其動(dòng)量的改變量等于外力的沖量。動(dòng)量矩定理的積分形式一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系在外力矩的作用下，其動(dòng)量矩的改變量等于外力矩的沖量。在沒(méi)有外力做功的情況下，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能和勢(shì)能之和保持不變。機(jī)械能守恒定律在沒(méi)有外力作用的情況下，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律04彈性力學(xué)基礎(chǔ)假設(shè)物體由連續(xù)的物質(zhì)組成，沒(méi)有空隙或中斷。假設(shè)物體在受力后能完全恢復(fù)到原來(lái)的形狀和尺寸，沒(méi)有塑性變形或能量耗散。彈性力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念完全彈性假設(shè)連續(xù)性假設(shè)彈性力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念均勻性假設(shè)：假設(shè)物體的材料性質(zhì)在各個(gè)部分都是均勻的，沒(méi)有局部的差異。03邊界條件和初始條件描述物體所受的外力和初始狀態(tài)。01應(yīng)力和應(yīng)變描述物體受力后形狀和尺寸的變化。02彈性常數(shù)描述材料對(duì)力和形變的響應(yīng)，如楊氏模量、泊松比等。彈性力學(xué)的基本假設(shè)和基本概念描述物體在受力后的平衡狀態(tài)。平衡方程描述物體形變后形狀的變化。幾何方程描述材料對(duì)力和形變的響應(yīng)，涉及到彈性常數(shù)。物理方程彈性力學(xué)的基本方程靜力學(xué)問(wèn)題求解在固定外力作用下物體的平衡位置和應(yīng)力分布。穩(wěn)定性問(wèn)題研究物體在受到擾動(dòng)后是否能保持平衡狀態(tài)。動(dòng)力學(xué)問(wèn)題求解在動(dòng)態(tài)外力作用下物體的振動(dòng)和響應(yīng)。彈性力學(xué)的簡(jiǎn)單問(wèn)題05相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)性原理物理定律在不同的慣性參考系中具有相同的形式。光速不變?cè)砉庠谡婵罩醒厝魏畏较虻膫鞑ニ俣榷际呛愣ǖ模c光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。相對(duì)論的時(shí)空觀時(shí)間和空間不再是絕對(duì)的，而是與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)。相對(duì)論的基本假設(shè)和基本概念123物體運(yùn)動(dòng)速度增加時(shí)，其質(zhì)量也隨之增加，導(dǎo)致牛頓力學(xué)中的動(dòng)能和勢(shì)能定義不再適用。質(zhì)速關(guān)系物體具有的能量與其質(zhì)量之間存在等價(jià)關(guān)系，即著名的質(zhì)能方程E=mc^2。質(zhì)能關(guān)系相對(duì)論中引入了四維動(dòng)量、四維力等概念，以及能量守恒和動(dòng)量守恒的推廣形式。相對(duì)論的動(dòng)量和能量相對(duì)論的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)的四維時(shí)空，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是時(shí)空中的曲線。時(shí)空連續(xù)體相對(duì)論解釋了引力的本質(zhì)是由物質(zhì)引起的時(shí)空彎曲，而非傳統(tǒng)意義上的力。引力場(chǎng)理論愛因斯坦進(jìn)一步發(fā)展了引力場(chǎng)理論，提出了廣義相對(duì)論，解釋了水星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)和引力透鏡現(xiàn)象等天文觀測(cè)結(jié)果。廣義相對(duì)論相對(duì)論的時(shí)空觀和引力場(chǎng)理論06哈工大第七版理論力學(xué)的特色與亮點(diǎn)案例分析內(nèi)容豐富，涉及多個(gè)領(lǐng)域，如機(jī)械、航空航天、土木工程等，幫助學(xué)生理解理論力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)案例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題，培養(yǎng)其分析和解決問(wèn)題的能力。案例分析中注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，幫助學(xué)生更好地掌握理論力學(xué)的基本原理和公式。010203與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的案例分析深入淺出的講解方式，易于理解和學(xué)習(xí)01采用簡(jiǎn)潔明了的語(yǔ)言，對(duì)理論力學(xué)的基本概念和公式進(jìn)行講解，降低學(xué)習(xí)難度。02通過(guò)圖解和動(dòng)畫等形式，形象生動(dòng)地展示理論力學(xué)的原理和公式，幫助學(xué)生更好地理解。提供豐富的例題和習(xí)題，幫助學(xué)生加深對(duì)理論力學(xué)知識(shí)的理解和掌握。03010203習(xí)