第十章质点动力学的基本方程省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
《第十章质点动力学的基本方程省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十章质点动力学的基本方程省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx(53页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第十章第十章 质点动力学基本方程质点动力学基本方程10-1 10-1 质点动力学基本定律质点动力学基本定律10-2 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程10-3 10-3 质点动力学两类问题质点动力学两类问题10-4 10-4 质点相对运动微分方程质点相对运动微分方程第1页 10-1 10-1 质点动力学基本定律质点动力学基本定律一、牛顿三大定律一、牛顿三大定律二、坐标系二、坐标系三、单位制三、单位制第2页牛顿第一定律(惯性定律):牛顿第一定律(惯性定律):不受力作用质点将保持静止或匀速直线运动状态。不受力作用质点将保持静止或匀速直线运动状态。牛顿第二定律:牛顿第二定律:牛顿第三定律(作
2、用与反作用定律):牛顿第三定律(作用与反作用定律):两个物体之间作用力和反作用力总是大小相两个物体之间作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一直线,但分别作用在等,方向相反,沿同一直线,但分别作用在两个物体上。两个物体上。一、牛顿三大定律一、牛顿三大定律第3页牛顿三大定律是对牛顿三大定律是对绝对运动绝对运动而言。而言。惯性坐标系:惯性坐标系:牛顿三大定律能够适用坐标系。牛顿三大定律能够适用坐标系。在工程技术中,通常采取地球(地面)作为惯在工程技术中,通常采取地球(地面)作为惯性坐标系。性坐标系。二、坐标系二、坐标系第4页力学单位制:采取国际单位制力学单位制:采取国际单位制基本物理量基本物
3、理量:质量质量(M)长度长度(L)时间时间(T)(kgkg)(m m)(s s)力:力:导出单位导出单位1 1 N(牛顿)牛顿)=三、单位制三、单位制第5页10-2 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程牛顿第二定律牛顿第二定律:加速度加速度 a 有三种计算方法,有三种计算方法,有三种形式质点运动微分方程。有三种形式质点运动微分方程。一、矢量法一、矢量法二、直角坐标法二、直角坐标法三、自然法三、自然法第6页xyzxyz一、矢量法一、矢量法质点运动微分方程为质点运动微分方程为第7页xyzxyz二、直角坐标法二、直角坐标法将矢量式向坐标轴投影,得将矢量式向坐标轴投影,得或:或:第8页三、自然法
4、三、自然法在自然坐标系中:在自然坐标系中:A自然坐标系中运动微分方程为:自然坐标系中运动微分方程为:或:或:第9页动力学问题可分为:动力学问题可分为:1 1、第一类问题(第一类问题(动力学正问题)动力学正问题)已知物体运动,已知物体运动,求作用在物体力。求作用在物体力。3 3、混合问题、混合问题2 2、第二类问题(动力学反问题)第二类问题(动力学反问题)已知作用在物已知作用在物体上力,求物体运动。体上力,求物体运动。10-3 10-3 质点动力学两类问题质点动力学两类问题第10页一、动力学第一类问题一、动力学第一类问题求解第一类问题比较简单。求解第一类问题比较简单。已知质点运动,求作用在物体上
5、力。已知质点运动,求作用在物体上力。求解方法为:将运动方程对时间求两次导求解方法为:将运动方程对时间求两次导数,得到质点加速度,数,得到质点加速度,再代入牛顿第二定再代入牛顿第二定律,即可求得作用于质点上力。律,即可求得作用于质点上力。第11页ABxyOl例题例题已知滑块已知滑块B B运动方程为:运动方程为:滑块滑块B质量为质量为m,忽略连杆忽略连杆AB质量质量和摩擦,和摩擦,求求:和和时,连杆时,连杆 AB 所受力所受力第12页FxmgFNa x本问题为第一类问题本问题为第一类问题当当=0 时,时,而且,而且,=0可得到:可得到:(AB杆受拉)杆受拉)以滑块以滑块B为研究对象为研究对象ABx
6、yOl解:解:第13页FxmgFNa x以滑块以滑块B为研究对象为研究对象当当=/2=/2 时,时,可得到:可得到:(AB杆受压)杆受压)ABxyOl第14页二、二、动力学第二类问题动力学第二类问题第二类问题比较复杂,求解时普通需要进行第二类问题比较复杂,求解时普通需要进行积分,仅对下述几个情况,有简单解。积分,仅对下述几个情况,有简单解。已知作用在质点上力,求质点运动规律。已知作用在质点上力,求质点运动规律。第15页1 1、力为常数、力为常数 对时间积分两次,利用初始条件,确定积分对时间积分两次,利用初始条件,确定积分常数,即可。常数,即可。2 2、力为时间函数、力为时间函数 一样,对时间积
7、分两次,利用初始条件,确一样,对时间积分两次,利用初始条件,确定积分常数,即可。定积分常数,即可。第16页3、力是位置函数、力是位置函数进行以下变换:进行以下变换:得:得:积分得:积分得:由上式及所给条件,求出由上式及所给条件,求出再由再由第17页4 4、力是速度函数、力是速度函数进行以下变换后,积分:进行以下变换后,积分:得:得:再由再由得到:得到:第18页物块质量为物块质量为 m,求:物块运动方程。求:物块运动方程。l0mkv0例题例题弹簧刚度系数为弹簧刚度系数为 k,物块自平衡位置以物块自平衡位置以初始速度初始速度v0开始运动。开始运动。第19页x xx xO O这是已知力这是已知力(弹
8、簧力弹簧力)求运动规律,故为第二类求运动规律,故为第二类动力学问题。动力学问题。以弹簧未变形时平衡位置为原点建立以弹簧未变形时平衡位置为原点建立Ox坐标系,坐标系,将物块置于任意位置将物块置于任意位置 x 0 处。物块在处。物块在 x 方向方向只受有弹簧力只受有弹簧力Fk x。依据直角坐标系中质点运动微分方程依据直角坐标系中质点运动微分方程l0mkF F解:解:第20页Fl0 xxOmk令:令:方程通解为:方程通解为:代入初始条件:代入初始条件:解得:解得:第21页l0mkv0物块质量为物块质量为 m,求:物块运动方程。求:物块运动方程。弹簧刚度系数为弹簧刚度系数为 k,物块自平衡位置以物块自
9、平衡位置以初始速度初始速度v0开始运动。开始运动。例题例题第22页F FxmkxO这是已知力这是已知力(弹簧力弹簧力)求运动规律,求运动规律,故为第二类动力学问题。故为第二类动力学问题。以弹簧在静载以弹簧在静载mg作用下变形后作用下变形后平平衡位置为原点建立衡位置为原点建立Ox坐标系,将坐标系,将物块置于任意位置物块置于任意位置x 0处。处。l0stW物块在物块在x方向只受有弹簧力方向只受有弹簧力Fk x和重力和重力Wmg。依据依据直角坐标系中质点运动微分方直角坐标系中质点运动微分方程:程:解:解:第23页解:解:以弹簧在静载以弹簧在静载mg作用下变形后作用下变形后平衡位置为平衡位置为原点建立
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 质点 动力学 基本 方程 公共课 一等奖 全国 获奖 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。