課件 力學(xué)教學(xué)課件

力學(xué)課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS力學(xué)基本概念靜力學(xué)動(dòng)力學(xué)振動(dòng)與波動(dòng)材料力學(xué)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01力學(xué)基本概念力力矩力的合成與分解力矩的合成與分解力與力矩01020304力是物體之間的相互作用，表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。力矩是力和力臂的乘積，表示力對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的量度。根據(jù)平行四邊形定則，將一個(gè)力分解為兩個(gè)或多個(gè)分力。根據(jù)平行四邊形定則，將一個(gè)力矩分解為兩個(gè)或多個(gè)分力矩。物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非受到外力的作用。第一定律物體的加速度與所受外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。第二定律作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。第三定律分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，解決實(shí)際問題。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律物理規(guī)律在不同的慣性參考系中是相同的。相對(duì)性原理相對(duì)論否定了經(jīng)典力學(xué)中的絕對(duì)時(shí)空觀，提出了新的時(shí)空觀和質(zhì)能關(guān)系。相對(duì)論與經(jīng)典力學(xué)光速不變?cè)砗拖鄬?duì)性原理。狹義相對(duì)論的基本原理等效原理和廣義協(xié)變?cè)?。廣義相對(duì)論的基本原理相對(duì)性原理為了計(jì)量各種物理量，需要建立各種單位制。國(guó)際單位制是目前使用最廣泛的單位制。單位制量綱導(dǎo)出單位物理量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系可以表示為量綱相同的數(shù)學(xué)表達(dá)式。根據(jù)基本單位通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位。030201單位制與量綱BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02靜力學(xué)物體在不受外力或所受外力合力為零時(shí)所處的狀態(tài)。平衡狀態(tài)根據(jù)力的平衡原理，物體在平衡狀態(tài)下，其上所有力的矢量和為零。平衡方程物體在平衡狀態(tài)下，其上所有力的矢量和為零，或者所有力矩的矢量和為零。平衡條件平衡狀態(tài)與平衡方程

力的合成與分解力的合成將兩個(gè)或多個(gè)力合成為一個(gè)力的過程。力的分解將一個(gè)力分解為兩個(gè)或多個(gè)分力的過程。力的平行四邊形法則表示力的大小和方向關(guān)系的平行四邊形法則。物體在靜止?fàn)顟B(tài)下受到的摩擦力。靜摩擦力物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下受到的摩擦力。動(dòng)摩擦力表示物體表面粗糙度的物理量，與接觸面的材料、溫度、濕度等因素有關(guān)。摩擦系數(shù)摩擦力應(yīng)力和應(yīng)變描述物體內(nèi)部應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)的物理量。彈性力學(xué)研究物體在受力作用下的變形和內(nèi)力的學(xué)科。彈性模量表示材料抵抗變形能力的物理量，與材料的種類和溫度等因素有關(guān)。彈性力學(xué)基礎(chǔ)BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03動(dòng)力學(xué)描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量總結(jié)詞質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理是力學(xué)中的基本定理之一，它描述了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，即動(dòng)量。動(dòng)量是質(zhì)量與速度的乘積，反映了物體運(yùn)動(dòng)的大小和方向。質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理分別適用于單個(gè)質(zhì)點(diǎn)和多個(gè)質(zhì)點(diǎn)的系統(tǒng)，是研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的重要基礎(chǔ)。詳細(xì)描述質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理總結(jié)詞描述力對(duì)物體做功和能量變化的物理量要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述動(dòng)能定理和功能原理是力學(xué)中的重要定理，它們描述了力對(duì)物體做功和能量變化的物理量。動(dòng)能定理指出，合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量，即動(dòng)能的變化等于合外力做的功。功能原理則指出，外力和非保守力在一個(gè)封閉系統(tǒng)中對(duì)物體所做的功等于該系統(tǒng)的機(jī)械能增量。這兩個(gè)定理是研究力對(duì)物體做功和能量轉(zhuǎn)化的重要工具。動(dòng)能定理與功能原理總結(jié)詞描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的物理量詳細(xì)描述角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律是研究物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的重要定理。角動(dòng)量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于質(zhì)量、速度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑的乘積。角動(dòng)量定理指出，合外力矩對(duì)物體所做的功等于物體角動(dòng)量的增量，即角動(dòng)量的變化等于合外力矩做的功。而角動(dòng)量守恒定律則表明，在沒有外力矩作用的情況下，物體的角動(dòng)量保持不變。這兩個(gè)定理在研究物體轉(zhuǎn)動(dòng)和平衡問題中具有廣泛應(yīng)用。角動(dòng)量定理與角動(dòng)量守恒定律剛體的動(dòng)力學(xué)描述剛體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和力的關(guān)系的物理量總結(jié)詞剛體的動(dòng)力學(xué)是研究剛體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和力的關(guān)系的物理量。剛體是指在外力作用下形狀和大小不會(huì)發(fā)生改變的理想化物體。在剛體動(dòng)力學(xué)中，我們關(guān)注的是剛體的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)合運(yùn)動(dòng)，以及力和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。通過分析剛體的動(dòng)力學(xué)特性，我們可以深入了解剛體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況，為實(shí)際工程應(yīng)用提供理論支持。詳細(xì)描述BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04振動(dòng)與波動(dòng)單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)振幅、頻率、相位、初相、周期、角頻率等概念。阻尼系數(shù)、衰減系數(shù)、相對(duì)阻尼系數(shù)等概念。共振現(xiàn)象、共振頻率等概念。能量守恒、動(dòng)量守恒等原理的應(yīng)用。簡(jiǎn)諧振動(dòng)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)自由振動(dòng)耦合系數(shù)、解耦、主振動(dòng)等概念。耦合振動(dòng)固有頻率與模態(tài)響應(yīng)分析隔振與減振固有頻率、模態(tài)向量、模態(tài)剛度等概念。振型疊加法、矩陣迭代法等計(jì)算方法。隔振器與減振器的工作原理及設(shè)計(jì)原則。多自由度系統(tǒng)的振動(dòng)波動(dòng)源、波速、波長(zhǎng)、周期等概念。波的形成與傳播波前的形狀與傳播方向的關(guān)系。平面波與球面波一維波動(dòng)方程、三維波動(dòng)方程的建立與求解。波動(dòng)方程能量密度、能流密度等概念。波動(dòng)能量的傳播波動(dòng)的基本概念一維波動(dòng)方程及其解行波與駐波的概念及其物理意義。多維波動(dòng)方程及其解波動(dòng)方程在不同坐標(biāo)系下的形式與求解方法。波的反射與折射反射定律、折射定律的推導(dǎo)與應(yīng)用。波的干涉與衍射干涉現(xiàn)象、衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及理論解釋。波動(dòng)方程與波的傳播BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05材料力學(xué)熱膨脹與熱傳導(dǎo)熱膨脹是指材料在溫度升高時(shí)體積增大的現(xiàn)象；熱傳導(dǎo)是指熱量在材料中傳遞的現(xiàn)象。彈性與塑性彈性是指材料在外力作用下發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)；塑性是指材料在外力作用下發(fā)生形變，外力去除后不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。強(qiáng)度與韌性強(qiáng)度是指材料抵抗外力而不發(fā)生斷裂或顯著變形的性質(zhì)；韌性是指材料在沖擊或振動(dòng)荷載下發(fā)生形變而不破裂的性質(zhì)。硬度與耐磨性硬度是指材料抵抗硬物壓入表面的能力；耐磨性是指材料抵抗磨損的能力。材料的基本性質(zhì)當(dāng)材料受到拉伸外力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生伸長(zhǎng)變形，直至斷裂。拉伸過程中，材料的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系表現(xiàn)為線性關(guān)系，即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。當(dāng)材料受到壓縮外力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生縮短變形，直至斷裂。壓縮過程中，材料的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系也表現(xiàn)為線性關(guān)系，但方向相反。拉伸與壓縮壓縮拉伸當(dāng)材料受到剪切外力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)變形。剪切應(yīng)力在剪切面上分布不均勻，最大剪切應(yīng)力出現(xiàn)在剪切面邊緣。剪切當(dāng)材料受到彎曲外力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。彎曲應(yīng)力在截面上分布不均勻，最大彎曲應(yīng)力出現(xiàn)在彎曲軸的邊緣。彎曲剪切與彎曲塑性失效理論認(rèn)為當(dāng)材料的