理论力学B

刘小会

目录

  • 1 静力学公公理及受力图
    • 1.1 静力学公理
    • 1.2 约束和约束力
    • 1.3 物体的受力分析和受力图
      • 1.3.1 习题课1
      • 1.3.2 习题课2
      • 1.3.3 习题测试3
    • 1.4 力学模型与力学简图
  • 2 平面力系
    • 2.1 平面汇交力系
      • 2.1.1 章节测试
    • 2.2 平面力对点之矩-平面力偶
    • 2.3 平面任意力系的简化
    • 2.4 平面任意力系的平衡条件和平衡方程
    • 2.5 物体系的平衡-静定和超静定问题
    • 2.6 平面简单桁架的内力计算
  • 3 空间力系
    • 3.1 空间汇交力系
    • 3.2 力对点的矩和力对轴的矩
    • 3.3 空间力偶
    • 3.4 空间任意力系的简化
    • 3.5 空间任意力系的平衡方程
    • 3.6 物体的重心
  • 4 摩擦
    • 4.1 滑动摩擦
    • 4.2 摩擦角和自锁
    • 4.3 考虑摩擦时物体的平衡问题
    • 4.4 滚动摩阻的概念
  • 5 点的运动学
    • 5.1 矢量法
    • 5.2 直角坐标法
    • 5.3 自然法
    • 5.4 点的速度和加速度在柱坐标和极坐标的投影
    • 5.5 点的速度和加速度在球坐标中的投影
  • 6 刚体的简单运动
    • 6.1 刚体的平行移动
    • 6.2 刚体绕定轴的转动
    • 6.3 转动刚体内各点的速度和加速度
    • 6.4 轮系的传动比
    • 6.5 以矢量表示角速度和角加速度-以矢积表示点的速度和加速度
  • 7 点的合成运动
    • 7.1 相对运动-牵连运动-绝对运动
    • 7.2 点的速度合成定理
    • 7.3 牵连运动时平动时点的加速度合成定理
    • 7.4 牵连运动时定轴转动时点的加速度合成定理-科氏加速度
    • 7.5 阶段性测试
  • 8 刚体的平面运动
    • 8.1 刚体平面运动的概述和运动分解
    • 8.2 求平面图形内各点速度的基点法
    • 8.3 求平面图形内各店速度的瞬心法
    • 8.4 用基点法求平面图形内各点的加速度
    • 8.5 运动学综合应用举例
  • 9 质点动力学的基本方程
    • 9.1 动力学的基本定律
    • 9.2 质点的运动微分方程
  • 10 动量定理
    • 10.1 动量与冲量
    • 10.2 动量定理
    • 10.3 质心运动定理
  • 11 动量矩定理
    • 11.1 质点和质点系的动量矩
    • 11.2 动量矩定理
    • 11.3 刚体绕定轴的转动微分方程
    • 11.4 刚体对轴的转动惯量
    • 11.5 质点系相对质心的动量矩定理
    • 11.6 刚体的平面运动微分方程
  • 12 动能定理
    • 12.1 力的功
    • 12.2 质点和质点系的动能
    • 12.3 动能定理
    • 12.4 功率-功率方程-机械效率
    • 12.5 势力场-势能-机械能守恒定律
    • 12.6 普遍定理的综合应用举例
  • 13 对同学们的期望
    • 13.1 对同学们的期望
    • 13.2 第二课时
    • 13.3 第三课时
    • 13.4 第四课时
  • 14 第十四单元
    • 14.1 第一课时
    • 14.2 第二课时
    • 14.3 第三课时
    • 14.4 第四课时
  • 15 第十五单元
    • 15.1 第一课时
    • 15.2 第二课时
    • 15.3 第三课时
    • 15.4 第四课时
  • 16 第十六单元
    • 16.1 第一课时
    • 16.2 第二课时
    • 16.3 第三课时
    • 16.4 第四课时
质点和质点系的动量矩

1、质点的动量矩

与力对点之矩相似

MO(mv)=r×mv  质点的动量对点O的矩

[MO(mv)]z=Mz(mv) 质点对点O的动量矩矢在某轴上的投影,等于质点对该轴的动量矩。

2、质点系的动量矩

LO=MO(mivi)    质点的动量对点O的矩

Lz=Mz(mivi)      质点系的动量对z轴的矩

[LO]z=Lz    质点系对点O的动量矩矢在某轴上的投影,等于质点系对该轴的动量矩

刚体平移时:可将质量集中于质心,作为一个质点计算其动量矩。

定轴转动刚体:

Lz=Mz(mivi)=miviri=mi(ωri)ri=ω∑mi ri2

Jz=mi ri2——刚体对z轴的转动惯量,则Lz= Jzω

3、刚体对轴的转动惯量

1、简单形状物体的转动惯量                                                             

(1)均质细直杆对zc轴的转动惯量  设质量为m,杆长l 

Jz=mi ri2=


(2)均质薄圆环(薄壁圆筒)对中心轴的转动惯量  

Jz=mi ri2=R2mi=mR2



(3)均质圆板(圆柱)对中心轴的转动惯量

Jz=mi ri2=


2、惯性半径

——惯性半径或回转半径,则:

对简单几何形状或几何形状已标准化的零件的惯性半径、转动惯量可在有关手册中查到,书272-273页。

3、平行轴定理

定理:刚体对于任一轴的转动惯量,等于刚体对于通过质心、并与该轴平行的轴的转动惯量,加上刚体的质量与两轴间距离平方的乘积。即:Jz=Jzc+md2    证明见书269页


11.1 质量为m,长为l的均质细杆,求Jz

解:Jz=Jzc+m(l/2)2=ml2/12+ ml2/4= ml2/3

11.2 钟摆简化如图,均质细杆质量m1,杆长l,均质圆盘质量m2,圆盘直径为d。求摆对悬挂点O的水平轴的转动惯量。

解:Jo=Jo杆+ Jo盘  Jo杆= m1l2/3

Jo盘=Jc+ m2(l+d/2)

=