《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第三章 刚体和流体的运动 3-1 刚体模型及其运动

§3-1刚体模型及其运动 一 般的力学分析方法可归纳为： (1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型； (2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象， 作为突破口； (3)根据受力情况，正确画出受力图； (4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原 理、定律，列出方程式： (5)根据要求，求解方程，统一变量，积零为整，用 积分法求出结果。积分上下限的选取要特别注意； (6)讨论分析所得结果，检验是否正确。 现在将这些方法用于刚体和流体的研究。 让无子文道回退此

上页 下页 返回 退出 一般的力学分析方法可归纳为： (1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型； (2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象， (3)根据受力情况，正确画出受力图； (4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原 (5)根据要求，求解方程，统一变量，积零为整，用 (6)讨论分析所得结果，检验是否正确。 现在将这些方法用于刚体和流体的研究。 §3- 1刚体模型及其运动 作为突破口； 理、定律，列出方程式； 积分法求出结果。 积分上下限的选取要特别注意；

一、刚体 刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体 - 物体内任意两点的距离不变。 刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的 质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量 元dm。每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的 运动是这些质量元运动的总和。 二、平动和转动 1.平动 当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在 运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫平动。 让美觉返司退

上页 下页 返回 退出 刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的 质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量 元dm。每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的 运动是这些质量元运动的总和。 二、平动和转动 刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体 -物体内任意两点的距离不变。 当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线，在 运动中始终保持它的方向不变，这种运动叫平动。 一、刚体 1.平动

特点：各点位移、速度、加速度均相同-可视为质点 刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动 让无子文道回退此

上页 下页 返回 退出 刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动 特点：各点位移、速度、加速度均相同-可视为质点

2.转动 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕 同一直线作圆周运动，这种运动就叫做转动，这一直 线就叫做转轴。 (1)定轴转动：转轴相对参考系静止。 (2)定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止， 转轴方向不断变化。 让美下觉返同速

上页 下页 返回 退出 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕 同一直线作圆周运动，这种运动就叫做转动，这一直 线就叫做转轴。 2.转动 （1）定轴转动：转轴相对参考系静止。 （2）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止， 转轴方向不断变化

(3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动。 三、自由度 自由度：确定一个物体在空间的 位置所需的独立坐标的数目。它反 映了运动的自由程度。 火车：被限制在轨道上运动，自由度为1 轮船：在一水平面上运动，自由度为2 飞机：在空中飞行，自由度为3 子元道回退瑞

上页 下页 返回 退出 三、自由度 自由度：确定一个物体在空间的 位置所需的独立坐标的数目。它反 映了运动的自由程度。 火车：被限制在轨道上运动，自由度为1 飞机：在空中飞行，自由度为3 轮船：在一水平面上运动，自由度为2 (3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动

刚体的自由度 刚体总自由度i=6: 平动自由度t=3 C(x,y,2) 转动自由度r=3 CA的方位C,B,Y X 其中两个是独立的 刚体绕CA轴转动O 上文不美返回退球

上页 下页 返回 退出 刚体的自由度 x y z C x' y' z'    A  刚体总自由度i=6： 平动自由度t=3 转动自由度r=3 C x y z ( , , ) 刚体绕CA轴转动  CA的方位 , , 其中两个是独立的   

选择进入下一节 §3-0教学基本要求 §3-1刚体模型及其运动 §3-2力矩转动惯量定轴转动定律 §33定轴转动中的功能关系 §3-4定轴转动刚体的角动量定律和角动量守恒定律 *§3-5进动 *§3-6理想流体模型 定常流动伯努利方程 *§3-7牛顿力学的内在随机性混沌 上美不京返可退此

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