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刚体的平动描述有哪些物理量

发布时间:2023-03-18 18:38:49

1. 刚体转动惯量是什么

刚体转动惯量如下。

刚体定轴转动中的转动惯量,其地位相当于刚体平动中的质量,是衡量刚体抵抗旋转运动的惯性的物理量。或者理解为质量的转动形式。

转动惯量是表征刚体转动惯性大小、衡量刚体抵抗旋转运动的惯性的物理量。其地位相当于刚体平动中的质量,它与刚体的质量以及质量相对于转轴的分布有关。

物理意义

直接理解转动惯量比较抽象,但是我们可以用我们最常见、最直观的质量来做类比。如果我们用同样的力在两个质量不同的物体上作用,质量重的那个物体速度变化慢。

因此质量的物理意义为可以反映出物体平动状态下的惯性:质量越大,则惯性越大,即越难改变平动运动时它的运动状态(从静止开始,质量大的物体比质量小的物体更难被加速)。同理,如果我们用同样的力矩(使物体平动的叫力,使物体转动的叫力矩)作用在物体上想让它转动。

不同的物体转动的角速度变化(类似于平动中的加速度)的快慢也不同,影响角速度变化快慢的这个因素就是转动惯量。即转动惯量反映物体转动下的惯性:转动惯量大的物体角速度难于被改变。

2. 平动的刚体,可以用质点描述

如果刚体是进物悉行的平动 那么有关罩戚乎于这个运动的计算可以用质点的那些公式 如1/2mv平方.
2刚体的动量的计算公式是仔大:p=mv(如果物体平动)
动量和角动量的计算公式不一样,各有各的计算公式.

3. 平动是啥

平动物雀早卜理术语 1定义:物体在运动过程中,物体上任意两点运动前后的连线保持平行,这种运动称为平动。 2轨迹:可以是直线,也可以是曲线。 3举例:例如升降机的运动,汽缸中活塞的运动,刨床上刨刀的运动,车床上车刀的睁团运动等等,都是平动。 4相关介绍:平移(translational motion),即平行移动。是机械运动的一种特殊形式,是刚体的一种最基本的运动,简称为平动。 5.刚体在平动时,在任意一段时间内,刚体中所有质点的位移都是顷穗平行的。而且在任何时刻,各个质点的速度和加速度也都是相同的。所以刚体内任何一个质点的运动,都可代表整个刚体的运动。因此在研究物体的平动时,可不考虑物体的大小和形状,而把它作为质点来处理。

4. 大学物理刚体

刚体运动学
刚体模型

刚体是一个特殊的质点系, 刚体上任意两质点间距离保持不变。

刚体模型可以看成是现实中劲度系数极大的物体的抽象化,这类物体本身的形变对其运动的影响可以忽略,比如一个篮球,当其与地面碰撞时必然会产生形变,但这个形变对其运动的印象是微乎其微的(有些人认为,如果忽略形变,那么弹力怎么解释?我个人对刚体模型的理解是,刚体虽然忽略了形变,但是保留了由形变而产生的弹力), 我们完全可以将其抽象成一个具有一定质量分布的刚体球,考察它在与地面时,地面摩擦力和弹力对它的影响。

刚体模型具有两个显然的性质:

(1)刚体上任意两点的速度沿两点连线方向的分量相等

(2)刚体内任意两质点间的一对相互作用力做功始终为零

刚体的平动与转卖含动,刚体运动的自由度

平动:保持了刚体上任意两陪配消点间的连线矢量方向不变的运动。刚体平动的特征是,刚体上任意两点的速度始终相同,加速度始终相同,因此在描述刚体平动时只需选择刚芦知体上的一点即可,通常我们选择质心作为描述对象。

转动:围绕刚体上某一点(轴)的旋转运动。刚体的转动可以分为定点转动(绕一点)和定轴转动(绕一轴)。

刚体任意运动可以被分解为刚体的一次平动与绕某一点的转动的叠加。

完全自由的刚体拥有六个自由度:三个平动自由度和三个转动自由度。

刚体的定轴转动

刚体围绕空间中一个固定轴转动的运动叫做刚体的定轴转动,定轴转动只有一个自由度,可以用一个参量角速度 \vec \omega 来完全描述一个定轴转动,设刚体上任一点 i 到转轴的距离为 \vec {r_i} ,方向背离转轴,则该点的速度 \vec {v_i}=\vec \omega \times \vec {r_i} ,加速度 \vec {a_i}=\frac {d\vec \omega}{dt}\times \vec {r_i} + \vec\omega \times (\vec\omega \times \vec {r_i}) ,其中第一项为切向加速度,第二项为法向加速度(向心加速度)。

刚体的平面运动

刚体上任一点的运动都限制在同一平面上的运动称为刚体的平面运动,显然此时所有的平面都平行,我们只需要研究刚体在某一平面上投影的运动即可,该被选定的平面被称为“基面”,选定基面上一个随刚体运动的点为“基点”,于是刚体的平面运动可以分解为基点的平面运动与刚体绕基点的转动,故刚体的平面运动具有三个自由度。穿过基点与基面垂直的轴为“基轴”。刚体的平面运动可以由基点速度 \vec {v_c} 与绕基点转动角速度 \vec \omega 确定,此时刚体让任一点 i 到基点的位置矢量为 \vec {r_i} (方向背离基点),则该点的速度表示为 \vec {v_i} = \vec {v_c} + \vec{ \omega} \times \vec {r_i} ,加速度表示为 \vec {a_i} = \vec {a_c} + \frac {d\vec \omega}{dt}\times \vec {r_i} + \vec\omega \times (\vec\omega \times \vec {r_i}) 。

刚体角速度矢量的唯一性

刚体在任意运动中的任意时刻具有唯一的角速度矢量,这个角速度矢量会随刚体的运动而变化,但在任意时刻,始终唯一确定,角速度矢量是属于刚体整体的物理量,源自于刚体本身的性质。

5. 怎么描述一个平面运动刚体的动量

平面刚体的运动可以分解为质心的平动和绕质心的转动,前者适用动量描述,后者则使用角动量这一概念描述。质点角动量定义为mv*L(此处为叉乘),刚体的角动量是各部分角世隐动量之和,更普遍用Jw表示,J为转动惯量,w为角速度。具体内容搜档厅推荐去学习角动量,不过我在学习过程中发现角动量和动量公式可以进行联想
,只需要物理量对应即可。质蠢答量对应转动惯量,位移对应角度,速度对应角速度,加速度对应角加速度等,这样更方便理解。

6. 刚体的平动和转动有着怎样的哲学意义

亲,你好。有着主观能动性的意义。1、平动也称平移悄厅嫌,平行移动。是机械运动的一种特殊形式,是刚体的一种最启手基本的运动。运动物体上任意两点所连成的直线,在整个运动过程中,始终保持平行,这种运动叫做“平动”。在同一时刻,运动物体上各点的速度和加速度都相同。因此在研究物体的平动时,可不考虑物体的大小和形状,而伏纯把它作为质点来处理。
2、转动,是机械运动的一种最基本的形式。运动物体上,除转动轴上各点外,其他各点都绕同一转动轴线作大小不同的圆周运动,这种运动叫做“转动”。

7. 刚体的转动定律中每各物理量的单位是什么

M=Jw,
其中M是和力矩,单位历厅是mN,即kg*m^2/s^2,J是转动惯量,单位是kgm^2,w是角加速度禅郑,单位贺烂颂是/s^2

8. 度量物体平动效应的物理量是什么啊

力吵带偶与力矩都是用陪碰型来度量物体转动效应的物理量。
力矩使物体转动,只受一个力作用可以使物体转动(但要满足下面的芦猜条件,力的作用线不通过转动原点)有了固定轴,物体受力可能不止一个,但有的力作用线通过。

9. 如何判断刚体的运动是平动当刚体平动时如何简化其运动描述,请说明理由。

平动,也叫平移、平行移动,是机械运动的一种特殊形式。在平动过程中,物体内任何两点连成的直线都始终与其初始位置平行,物体内各点具有相同的运动状态(这是判断刚体的运动形式是否是平动的依据)。

《辞海》的解释

一个物体沿着一条直线运动,它的运动状态不一定是平动,如沿李桐塌着直线滚动的球。

物体做曲线运动,它的运动状态也可能是平动。例如,一个人在平坦的公路上骑着自行车,哪圆虽然自行车的脚蹬子板在做圆周运动,但它的运轮悔动状态却大致可以看作是平动——因为它始终保持着与路面大致平行的状态。

10. 什么叫作刚体的平动 定义,我要.

刚体平动
刚体在运动过程中,其上任一条直线始终与其初始位置保持平念敬行,这种运动称为平动.平动刚体上各点的轨迹形型高源状、速度和加速卜态度相同.

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