刚体的基本运动1.pptx
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1、第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动与与 有何不同有何不同?合加速度合加速度,为速度的为速度的大小变化率大小变化率,在曲线中应为切向加速度在曲线中应为切向加速度 。第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动指出在下列情况下指出在下列情况下,点点M作何种运动作何种运动?,(匀变速直线运动)(匀速圆周运动)(匀速直线运动或静止)(直线运动)(匀速运动)(圆周运动)(匀速运动)(直线运动)(匀速曲线运动)(匀变速曲线运动)第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动判断下列运动是否可能出现判断下列运动是否可能出现,若能出现判断是什么运动若能出现判断是什么运动?(加速运动加速运动)(不可能不可能)
2、(匀速曲线运动匀速曲线运动)(不可能或改作不可能或改作 直线加速运动直线加速运动)(不可能或改作不可能或改作直线减速运动直线减速运动)(不可能不可能)(减速曲线运动减速曲线运动)第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动运运 动动 学学 刚体的基本运动刚体的基本运动第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动刚体的平移刚体的平移第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动 如果在物体内任取一直线,在运动过程中这条直线始如果在物体内任取一直线,在运动过程中这条直线始终与它的最初位置平行。这种运动称为刚体的终与它的最初位置平行。这种运动称为刚体的平行移动平行移动,简称为简称为平移平移。刚体的平移刚体的
3、平移1.刚体的平移一、一、一、一、刚体平移的定义刚体平移的定义第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动 平移的实例平移的实例 刚体的平移刚体的平移刚体的平移刚体的平移刚体的平移刚体的平移第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动 1.1.当当刚刚体体作作平平移移时时,刚刚体体上上所所有有各各点点的的轨轨迹迹形形状状相相同同,并且位置平行。并且位置平行。说明说明:A1B1A2B2刚体的平移刚体的平移二、二、平移的特点平移的特点 2.2.当刚体作平移时,同一瞬时,刚体上各点的速度相当刚体作平移时,同一瞬时,刚体上各点的速度相 等,各点的加速度也相等。等,各点的加速度也相等。刚体作平移时的特点刚体
4、作平移时的特点1 1可由图说明。可由图说明。刚体作平移时的特点刚体作平移时的特点2 2可证明如下:可证明如下:AOrBrABxzyv vBvAA第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动上式再对时间上式再对时间t求导一次,即得求导一次,即得 故故 或或 即,在每一瞬时,平移刚体即,在每一瞬时,平移刚体内任意两点的速度和加速度内任意两点的速度和加速度分别相等。分别相等。AOrBrABxzyvBvAA1B1A2B2 平移的特点平移的特点平移的特点平移的特点刚体的平移刚体的平移刚体平移时,刚体内任一线段刚体平移时,刚体内任一线段AB的长度和方向都保持不变。的长度和方向都保持不变。因而因而 AB为刚体
5、上任意一矢量,则有为刚体上任意一矢量,则有A第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动综上所述,可以得出刚体平移的几个主要结论:刚体上的各点具有形状相同的运动轨迹。刚体上的各点具有形状相同的运动轨迹。刚体上的各点在某一瞬时具有相同的速度刚体上的各点在某一瞬时具有相同的速度 和和 加速度。加速度。刚刚体体平平移移时时的的运运动动分分析析可可以以简简化化为为其其上上任任意意 一点的运动分析。一点的运动分析。平移的特点平移的特点平移的特点平移的特点刚体的平移刚体的平移第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动在在图图示示机机构构中中,已已知知:O1A=O2B=l,O1O2=AB,AC=0.5BC。O
6、1A,O2B 与三角板铰接,与三角板铰接,O1A匀角速度匀角速度 转动。转动。ABO1O2llMC试问:试问:(1).三角板三角板ABC作什么运动?作什么运动?其角速度等于多少?其角速度等于多少?(2).三角板三角板BC边中点边中点M的速度的速度和加速度各为多少?和加速度各为多少?思考题思考题刚体的平移刚体的平移 思考题思考题思考题思考题第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动A AB BO O1 1O O2 2 l ll lMMCvBvMvM=vB=raM=aB=r2l l答:答:(1).因为三角板因为三角板ABC作平移运动,所以其角速度等于零。作平移运动,所以其角速度等于零。刚体的平移刚
7、体的平移 思考题思考题思考题思考题(2).三角板三角板ABC作平移运动,点作平移运动,点M与点与点B有相同的速度和加速有相同的速度和加速 度。度。第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动刚体的定轴转动刚体的定轴转动第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动 当当刚刚体体运运动动时时,如如其其上上或或者者扩扩展展部部分分有有两两点点保保持持不不动动,这这种种运运动动称称为为刚刚体体绕绕定定轴轴的的转转动动。通通过过这这两两个个固固定定点点的的一一条不动的轴线称为刚体的条不动的轴线称为刚体的转轴转轴或者或者轴线,轴线,简称简称轴轴。当当刚刚体体作作定定轴轴转转动动时时,转转动动轴轴以以外外的的各
8、各点点都都分分别别在在垂垂直直于于转轴的平面内作圆周运动,圆心在该平面与转轴之交点上。转轴的平面内作圆周运动,圆心在该平面与转轴之交点上。二、二、二、二、刚体定轴转动的特点刚体定轴转动的特点刚体的定轴转动刚体的定轴转动一、一、刚体的定轴转动刚体的定轴转动第六章第六章 刚体的基本运动刚体的基本运动 这这就就是是刚刚体体的的定定轴轴转转动动运运动动方程方程。如如已已知知这这个个方方程程,则则刚刚体体在在任一瞬时的位置就可以确定。任一瞬时的位置就可以确定。刚刚体体的的位位置置可可由由角角完完全全确确定定。角角也也称称为为转转角角,当当刚刚体体转转动动时时,随随时时间间t t而而变变化化,因因而而可可
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