胡盘新主编《普通物理学简明教程》课件pdf-03刚体的定轴转动

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1、第三章刚体的转动第三章刚体的定轴转动§1-1质点参考系运动表式第三章刚体的定轴转动儋宝海大州纳道岛百致立川生远业根华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第四章刚体的转动§4-5定轴转动的角动量和角动量守恒定律本章知识结构角速度、刚体转动刚体运动学角量儋角加速度宝海大刚体动力学纳州角量与线道岛百量关系致立角动量川生远业角动量角动量守角动量根刚体定轴转动定律变化率定理恒定律转动惯量力矩动能转动作功定理动能华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动教学基本要求教学基本要求一理解描写刚体定轴转动的物理量，并掌儋宝海握角量与线量的关系.大纳州

2、二理解力矩和转动惯量概念，掌握刚体绕道岛百定轴转动的转动定理.致立川三理解角动量概念，掌握质点在平面内运生动以及刚体绕定轴转动情况下的角动量守恒问题.远业根四理解刚体定轴转动的转动动能概念，能在有刚体绕定轴转动的问题中正确地应用机械能守恒定律能运用以上规律分析和解决包括质点和刚体的简单系统的力学问题.华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动§3-1转动动能转动惯量一、刚体儋海刚体：在外力作用下，形状和大小都不发生变大宝化的物体.（任意两质点间距离保持不变的特殊质点纳州道组）岛百致立刚体最简单的运动形式：

3、平动、转动.生川远业根工s03-平动3.swf华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动二、平动和转动平动视频▲平动：若刚体中所有点的运动轨迹都保持完全相同，或者说刚体内任意两点间的连线总是海大平行于它们的初始位置间的连线.纳刚体平动质点运动道百致川远工s03-平动2.swf海南大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动¾转动：刚体中所有的点都绕同一直线做圆周运动.转动又分定轴转动和非定轴转动.儋宝海大纳州道岛百致立川生远业根¾刚体的平面运动.工s03-转动.swf华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转

4、动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动¾刚体的一般运动质心的平动+绕质心的转动儋宝海大纳州道岛百致立川生远业根华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动三、刚体的定轴转动•定轴转动：儋宝海大刚体上各点都绕同一转轴作不同半径的圆纳州道岛周运动，且在相同时间内转过相同的角度。百致立川生远业根华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动刚体定轴转动（一zz维转动）的转动方向可h儋以用角速度的正负来表ω宝海大示.纳州hh道hdω岛ω百角加速度α=致立dt>0生川ωω

5、<0远业定轴转动的特点根1）每一质点均作圆周运动，圆面为转动平面；hhhh2）任一质点运动Δθ,ω,α均相同，但v,a不同；3）运动描述仅需一个坐标.华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动四、刚体转动的角速度和角加速度角坐标θ=θ(t)z儋θ(t)海约定大宝h纳州r沿逆时针方向转动θ>0x道h岛百r沿逆时针方向转动θ<0致立川角位移生参考平面参考轴远业hΔθ=θ(t+Δt)−θ(t)根ω角速度矢量hΔθdθlimωω==Δt→0Δtdthω方向:右手螺旋方向华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动

6、第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动hh角量与线量的关系ωheat儋dθh海ω=hv大宝dtahhat纳州2nr道dωdθ岛百α==2致立dtdt川生远业hh根v=ω×r=rωeta=rαthh2ha=rαe+rωe2tna=rωn华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动匀变速转动公式儋当刚体绕定轴转动的角加速度为恒宝海大量时，刚体做匀变速转动.纳州道岛百刚体匀变速转动与质点匀变速直线运动公式对比致立川生质点匀变速直线运动刚体绕定轴作匀变速转动远业根v=v+atω=ω+αt00x=x+vt

7、+1at212002θ=θ0+ω0t+2αt2222v=v+2a(x−x)ω=ω+2α(θ−θ)0000华南热海南大学带农业大学第三章刚体的定轴转动Example3.1-线度角度关系一条缆索绕过一定滑论拉动一升降机,滑论半径为0.5m,如果升降机从静止开始以a=0.4m/s2匀加速上升，求：海大(1)滑轮的角加速度。纳(2)开始上升后,5秒末滑轮的角速度道百(3)在这5秒内滑轮转过的圈数。r致川(4)开始上升后,1秒末滑轮边缘上远一点的加速度(不打滑)。解:(1)轮缘上一点的切向加速度与物体的加速度相等aaβ==0.8rad2rs海南大学第三章刚体的定轴转

8、动第三章刚体的转动§3-1刚体的平动、转动和定轴转动(2)ω=βt