力矩转动定律教案市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版1 :力臂力臂 对对转轴转轴 z 力矩力矩 一一 力矩力矩 力矩力矩描述力对描述力对刚体刚体转动转动作用。作用。PO*PO*力矩方向:右手螺旋力矩方向:右手螺旋第1页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版2 1)假如一个刚体所受假如一个刚体所受合合外力为零,其外力为零,其合外合外力矩力矩是否是否也一定为零也一定为零?假如刚体所受?假如刚体所受合外力矩为合外力矩为零零,其,其合外力合外力是否是否也一定为零也一定为零?刚体定轴转动刚体定轴转动平衡
2、条件平衡条件:(保:(保持持静止静止或或匀角速转动匀角速转动状态)。状态)。讨论讨论第2页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版3O讨论讨论 2)若力若力 不在转动平面内不在转动平面内 对转轴力矩分析:对转轴力矩分析:对转动无作用对转动无作用.所以所以 对转轴力矩大小:对转轴力矩大小:第3页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版4O 3)协力矩协力矩 4)刚体内刚体内作用力作用力和和反作用力反作用力力矩力矩讨论讨论第4页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚
3、体的定轴转动物理学物理学第五版第五版5 例例1 二分之一径为二分之一径为R、质量为、质量为m匀质圆匀质圆盘,以角速度盘,以角速度绕中心轴转动。现将它平放绕中心轴转动。现将它平放在一水平板上,盘与板在一水平板上,盘与板表面摩擦因数为表面摩擦因数为。求圆盘所受摩擦力矩。求圆盘所受摩擦力矩。Rm第5页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版6dN=g gdrdldf 对点对点o力矩元:力矩元:Rrdrdlo解:解:单位面积质量:单位面积质量:=m/R2 对对转轴转轴 z 力矩力矩 面元:面元:面元对水平板压力:面元对水平板压力:ds=drdl面
4、元受摩擦力:面元受摩擦力:第6页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版7宽为宽为dr圆环:圆环:Rrdrdlo第7页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版8O二二 转动定律转动定律 (1 1)单个质点)单个质点 与转轴刚性连接与转轴刚性连接第8页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版9(2 2)刚体)刚体 质量元受质量元受外外力力 ,内内力力外外力矩力矩内内力矩力矩O刚体分解为质点元刚体分解为质点元j;第9页2-2力矩转动
5、定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版10转动定律转动定律定义定义反应刚体转动属性物反应刚体转动属性物理量理量J为为转动惯量转动惯量O离散体离散体连续体连续体第10页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版11讨论讨论(2)(3)转动定律转动定律(1)不变不变 刚体定轴转动角加速度与它所受刚体定轴转动角加速度与它所受合外力合外力矩矩成正比,与刚体成正比,与刚体转动惯量转动惯量成反比成反比.第11页2-2力矩转动定律力矩转动定律第四章第四章 刚体的定轴转动刚体的定轴转动物理学物理学第五版第五版12
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