理论力学教学材料-第八章公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
《理论力学教学材料-第八章公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《理论力学教学材料-第八章公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx(76页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第三篇第三篇第三篇第三篇 动力学动力学动力学动力学 动力学研究物体机械运动与动力学研究物体机械运动与作其用力之间关系作其用力之间关系第1页第1页H舰载飞机在发动机和弹射器推力舰载飞机在发动机和弹射器推力 作用下从甲板上起飞作用下从甲板上起飞 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题第2页第2页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题若若若若已已已已知知知知初初初初速速速速度度度度、一一一一定定定定期期期期间间间间间间间间隔隔隔隔后后后后飞飞飞飞离离离离甲甲甲甲板板板板时时时时速速速速度度度度,则则则则需需需需要要要要弹弹弹弹射射射射器器器器施施施施加加加加多多多多大大大大推推推推力力力力,或
2、者拟定需要多长跑道。或者拟定需要多长跑道。或者拟定需要多长跑道。或者拟定需要多长跑道。若已知推力和跑道也许长若已知推力和跑道也许长若已知推力和跑道也许长若已知推力和跑道也许长度,则需要多大初速度和度,则需要多大初速度和度,则需要多大初速度和度,则需要多大初速度和一定期间间隔后才干达到飞一定期间间隔后才干达到飞一定期间间隔后才干达到飞一定期间间隔后才干达到飞离甲板时速度。离甲板时速度。离甲板时速度。离甲板时速度。第3页第3页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题 棒球在被球棒棒球在被球棒棒球在被球棒棒球在被球棒击打后,其速度击打后,其速度击打后,其速度击打后,其速度大小和方向发大小和方向发大
3、小和方向发大小和方向发生了改变。假如生了改变。假如生了改变。假如生了改变。假如已知这种改变即已知这种改变即已知这种改变即已知这种改变即可拟定球与棒可拟定球与棒可拟定球与棒可拟定球与棒互相作用力互相作用力互相作用力互相作用力。Fv1v2第4页第4页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题载人飞船载人飞船交会与对接交会与对接Av1Bv2第5页第5页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题航空航天器航空航天器姿态控制姿态控制第6页第6页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题高速列车振动问题高速列车振动问题第7页第7页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题小小小小盘盘盘盘上上上上胶胶胶胶带
4、带带带变变变变形形形形分分分分析析析析第8页第8页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题小小小小盘盘盘盘上上上上胶胶胶胶带带带带变变变变形形形形分分分分析析析析第9页第9页 工程实际中动力学问题工程实际中动力学问题小小小小盘盘盘盘上上上上胶胶胶胶带带带带变变变变形形形形分分分分析析析析第10页第10页 动力学涉及内容与主要性动力学涉及内容与主要性 系统运动轨迹、速度、加速度、角速度、系统运动轨迹、速度、加速度、角速度、系统运动轨迹、速度、加速度、角速度、系统运动轨迹、速度、加速度、角速度、角加速度等描述运动量。角加速度等描述运动量。角加速度等描述运动量。角加速度等描述运动量。系统动量、冲量
5、、动量矩、动能等描述运系统动量、冲量、动量矩、动能等描述运系统动量、冲量、动量矩、动能等描述运系统动量、冲量、动量矩、动能等描述运动效应量。动效应量。动效应量。动效应量。系统质量与描述运动量和描述运动效应系统质量与描述运动量和描述运动效应系统质量与描述运动量和描述运动效应系统质量与描述运动量和描述运动效应量之间关系。量之间关系。量之间关系。量之间关系。第11页第11页动力学涉及内容与主要性动力学涉及内容与主要性 动力学在工程分析与工程设计中主要作用动力学在工程分析与工程设计中主要作用 航空航天、交通运送、高速机械、军事工程、航空航天、交通运送、高速机械、军事工程、航空航天、交通运送、高速机械、
6、军事工程、航空航天、交通运送、高速机械、军事工程、体育运动等等诸多工程领域实现正常功效主要分体育运动等等诸多工程领域实现正常功效主要分体育运动等等诸多工程领域实现正常功效主要分体育运动等等诸多工程领域实现正常功效主要分析基础与设计基础。析基础与设计基础。析基础与设计基础。析基础与设计基础。高等动力学、机械动力学、结构动力学等等高等动力学、机械动力学、结构动力学等等高等动力学、机械动力学、结构动力学等等高等动力学、机械动力学、结构动力学等等新兴学科领域主要理论基础。新兴学科领域主要理论基础。新兴学科领域主要理论基础。新兴学科领域主要理论基础。第12页第12页 工程动力学研究办法工程动力学研究办法
7、工程动力学演绎办法工程动力学演绎办法 依据研究对象和所研究问题,通过合理抽象和依据研究对象和所研究问题,通过合理抽象和依据研究对象和所研究问题,通过合理抽象和依据研究对象和所研究问题,通过合理抽象和简化,建立用于理论分析模型。简化,建立用于理论分析模型。简化,建立用于理论分析模型。简化,建立用于理论分析模型。建立相关基本概念。建立相关基本概念。建立相关基本概念。建立相关基本概念。依据物质运动规律相关定律和定理,应用数学分依据物质运动规律相关定律和定理,应用数学分依据物质运动规律相关定律和定理,应用数学分依据物质运动规律相关定律和定理,应用数学分析与演绎,导出与所研究问题相关定理或方程。析与演绎
8、,导出与所研究问题相关定理或方程。析与演绎,导出与所研究问题相关定理或方程。析与演绎,导出与所研究问题相关定理或方程。第13页第13页 工程动力学研究模型工程动力学研究模型 广义质点系统:系统内包含有限或无限个质点,这些质点都含有惯性,并占据一定空间;质点之间,质点与边界之间,以不同方式连接,或者附加以不同约束与物理条件。质点:质点:质点:质点:质点是含有一定质量而几何形状和尺寸大小质点是含有一定质量而几何形状和尺寸大小质点是含有一定质量而几何形状和尺寸大小质点是含有一定质量而几何形状和尺寸大小能够忽略不计物体。能够忽略不计物体。能够忽略不计物体。能够忽略不计物体。刚体:刚体:刚体:刚体:是质
9、点系一个特殊情形,其中任意两个质点是质点系一个特殊情形,其中任意两个质点是质点系一个特殊情形,其中任意两个质点是质点系一个特殊情形,其中任意两个质点间距离保持不变。间距离保持不变。间距离保持不变。间距离保持不变。第14页第14页 工程动力学研究模型工程动力学研究模型广义质点系统广义质点系统 连续质点系连续质点系连续质点系连续质点系含有无穷多个含有无穷多个含有无穷多个含有无穷多个自由度质点系统。自由度质点系统。自由度质点系统。自由度质点系统。离散质点系离散质点系离散质点系离散质点系含有有限多个含有有限多个含有有限多个含有有限多个自由度质点系统。自由度质点系统。自由度质点系统。自由度质点系统。m
10、m1 1m m2 2m mi im mn n第15页第15页 工程动力学研究模型工程动力学研究模型广义质点系统广义质点系统 封闭质点系封闭质点系封闭质点系封闭质点系既无外部质点进既无外部质点进既无外部质点进既无外部质点进入,又无内部质点流出质点系入,又无内部质点流出质点系入,又无内部质点流出质点系入,又无内部质点流出质点系统。统。统。统。开放质点系开放质点系开放质点系开放质点系有质点进入或流有质点进入或流有质点进入或流有质点进入或流出,或者两者兼而有之质点系出,或者两者兼而有之质点系出,或者两者兼而有之质点系出,或者两者兼而有之质点系统。统。统。统。m1m2mimnm1m2mimn第16页第1
11、6页 工程动力学研究模型工程动力学研究模型广义质点系统广义质点系统 简朴刚体系统简朴刚体系统简朴刚体系统简朴刚体系统由由由由1 1、2 2个刚体构成,每个刚体都作个刚体构成,每个刚体都作个刚体构成,每个刚体都作个刚体构成,每个刚体都作二维运动,或者单个刚体作三维运动。二维运动,或者单个刚体作三维运动。二维运动,或者单个刚体作三维运动。二维运动,或者单个刚体作三维运动。多刚体系统多刚体系统多刚体系统多刚体系统由作大范围相对运动多个互相约束由作大范围相对运动多个互相约束由作大范围相对运动多个互相约束由作大范围相对运动多个互相约束刚体构成系统。刚体构成系统。刚体构成系统。刚体构成系统。第17页第17
12、页第第8章章 质点动力学基本方程质点动力学基本方程动量定理动量定理 质点动力学基本方程及其投影式质点动力学基本方程及其投影式 质点动量定理质点动量定理 质点系动量定理质点系动量定理 质心运动定理质心运动定理 结论与讨论结论与讨论 动量实例动量实例第18页第18页8.1 动力学基本方程及其投影式动力学基本方程及其投影式 第一定律(惯性定律)第一定律(惯性定律)第二定律(力与加速度之间关系定律)第二定律(力与加速度之间关系定律)第三定律(作用与反作用定律)第三定律(作用与反作用定律)第19页第19页 直角坐标形式直角坐标形式直角坐标形式直角坐标形式1.直角坐标系投影式直角坐标系投影式xzyMFav
13、rxyzO第20页第20页 弧坐标形式弧坐标形式弧坐标形式弧坐标形式FFnaanM(-)(+)2.自然坐标系投影式自然坐标系投影式第21页第21页动力学两类基本问题动力学两类基本问题动力学两类基本问题动力学两类基本问题 动力学第一类问题动力学第一类问题动力学第一类问题动力学第一类问题已知系统运动,求作用已知系统运动,求作用已知系统运动,求作用已知系统运动,求作用在系统上力。求解这类问题时仅用到微分运算,在系统上力。求解这类问题时仅用到微分运算,在系统上力。求解这类问题时仅用到微分运算,在系统上力。求解这类问题时仅用到微分运算,比较简朴。比较简朴。比较简朴。比较简朴。动力学第二类问题动力学第二类
14、问题动力学第二类问题动力学第二类问题已知作用在系统上力,求系已知作用在系统上力,求系已知作用在系统上力,求系已知作用在系统上力,求系统运动。这类是对质点运动微分方程进行积分,这类统运动。这类是对质点运动微分方程进行积分,这类统运动。这类是对质点运动微分方程进行积分,这类统运动。这类是对质点运动微分方程进行积分,这类问题较为复杂,这是我们主要要掌握部分。问题较为复杂,这是我们主要要掌握部分。问题较为复杂,这是我们主要要掌握部分。问题较为复杂,这是我们主要要掌握部分。第22页第22页FNa a例例例例 题题题题 1 1已知:物块重已知:物块重已知:物块重已知:物块重P P,小车加速度为小车加速度为
15、小车加速度为小车加速度为a a,倾倾倾倾角角角角 。求物块不下滑求物块不下滑求物块不下滑求物块不下滑 f fminmin。解解解解:(1 1)取物块为研究对象取物块为研究对象取物块为研究对象取物块为研究对象a a (2 2)研究对象受力分析研究对象受力分析研究对象受力分析研究对象受力分析 (3 3)研究对象运动分析研究对象运动分析研究对象运动分析研究对象运动分析 (4 4)列方程求解求知量列方程求解求知量列方程求解求知量列方程求解求知量yxFP第23页第23页例例例例 题题题题 2 2 已知:弹簧质量系统,物块质量为已知:弹簧质量系统,物块质量为已知:弹簧质量系统,物块质量为已知:弹簧质量系统
16、,物块质量为m m,弹簧刚度弹簧刚度弹簧刚度弹簧刚度系数为系数为系数为系数为k k,物块自平衡位置初始速度为物块自平衡位置初始速度为物块自平衡位置初始速度为物块自平衡位置初始速度为v v0 0。求:求:求:求:物块运动方程物块运动方程物块运动方程物块运动方程l l0 0m mk kv v0 0受力以及运动演示受力以及运动演示第24页第24页 解:解:解:解:这是已知力这是已知力这是已知力这是已知力(弹簧力弹簧力弹簧力弹簧力)求运求运求运求运动规律,故为第二类动力学问动规律,故为第二类动力学问动规律,故为第二类动力学问动规律,故为第二类动力学问题。题。题。题。l l0 0 x xx xO Om
17、mk kF F 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OxOx坐标系,将物块置于坐标系,将物块置于坐标系,将物块置于坐标系,将物块置于任意位置任意位置任意位置任意位置 x x 0 0 处。物块在处。物块在处。物块在处。物块在 x x 方向只受有弹簧力方向只受有弹簧力方向只受有弹簧力方向只受有弹簧力F Fk k x x i i。依据依据依据依据直角坐标系中质点运动微分方程直角坐标系中质点运动微分方程直角坐标系中质点运动微分方程直角坐标系中质点运动微分方程l l0 0m m第25页第25页anxPFNyh例例
18、例例 题题题题 3 3 求:求:求:求:外轨超高外轨超高外轨超高外轨超高 为了使列车对轨道压力垂直于路面,为了使列车对轨道压力垂直于路面,为了使列车对轨道压力垂直于路面,为了使列车对轨道压力垂直于路面,在曲线上要设外轨超高。在曲线上要设外轨超高。在曲线上要设外轨超高。在曲线上要设外轨超高。300 m300 m,v v=60 km/h=60 km/h,轨距,轨距,轨距,轨距b b=1.435 m=1.435 m。解:解:将列车视为质点。其法向加将列车视为质点。其法向加速度为速度为an=v2/依据质点运动微分方程直角依据质点运动微分方程直角坐标沿坐标沿x轴投影式,有轴投影式,有第26页第26页 几
19、种故意义实际问题几种故意义实际问题如何做才干够跳得更高如何做才干够跳得更高?第27页第27页 质心运动定理实例分析质心运动定理实例分析跳高运动员过杆姿势跳高运动员过杆姿势h h3 3=254305mm=254305mmh h3 3=51102mm=51102mm第28页第28页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题偏心转子偏心转子为何要固为何要固定,假如定,假如不固定会不固定会如何如何第29页第29页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题?偏心转子电偏心转子电偏心转子电偏心转子电动机工作时动机工作时动机工作时动机工作时为何会左右为何会左右为何会左右为何会左右运动;运动;运动;运动;这种运动有这
20、种运动有这种运动有这种运动有什么规律;什么规律;什么规律;什么规律;会不会上下会不会上下会不会上下会不会上下跳动;跳动;跳动;跳动;利弊得失。利弊得失。利弊得失。利弊得失。第30页第30页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题偏心转子偏心转子没有跳起没有跳起时,质心时,质心运动情况运动情况第31页第31页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题偏心转子偏心转子有跳起时,有跳起时,质心运动质心运动情况情况第32页第32页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题第33页第33页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题第34页第34页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题?蹲在磅秤上人站起来时磅秤批蹲在磅
21、秤上人站起来时磅秤批示数会不会发生改变示数会不会发生改变第35页第35页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题第36页第36页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题第37页第37页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题第38页第38页 几种故意义实际问题几种故意义实际问题人能够人能够到达右到达右边平台边平台么么第39页第39页?几种故意义实际问题几种故意义实际问题放置在光滑台面上台式风放置在光滑台面上台式风放置在光滑台面上台式风放置在光滑台面上台式风扇工作时,会扇工作时,会扇工作时,会扇工作时,会发生什么现象发生什么现象发生什么现象发生什么现象台式风扇台式风扇台式风扇台式风扇第40页第40页?
22、几种故意义实际问题几种故意义实际问题水水水水水池水池水池水池隔板隔板隔板隔板光滑台面光滑台面光滑台面光滑台面 抽去隔板后将会抽去隔板后将会抽去隔板后将会抽去隔板后将会发生什么现象发生什么现象发生什么现象发生什么现象第41页第41页8.2 质点动量定理质点动量定理式中式中式中式中mvmv称为质点动量称为质点动量称为质点动量称为质点动量 质点质量与质点速度乘积质点质量与质点速度乘积质点质量与质点速度乘积质点质量与质点速度乘积1.1.动量与冲量动量与冲量动量与冲量动量与冲量依据动力学基本方程,有依据动力学基本方程,有式中式中式中式中FdtFdt称为质点上力元冲量称为质点上力元冲量称为质点上力元冲量称
23、为质点上力元冲量 质点动量微分等于作用在质点上力元冲量。质点动量微分等于作用在质点上力元冲量。质量为常量质量为常量第42页第42页 质点动量是矢量,它方向与质点速度方向一致。其单质点动量是矢量,它方向与质点速度方向一致。其单质点动量是矢量,它方向与质点速度方向一致。其单质点动量是矢量,它方向与质点速度方向一致。其单位为位为位为位为 kgm/s kgm/s 或或 Ns Ns式中式中 称为力冲量称为力冲量 上式表明,在一段时间内,上式表明,在一段时间内,质点动量增量等于质点动量增量等于作用在质点上力在同一段时间内冲量作用在质点上力在同一段时间内冲量。这就是积分。这就是积分形式形式质点动量定理。质点
- 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:
- 理论 力学 教学 材料 第八 公开 一等奖 优质课 大赛 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【a199****6536】。
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【a199****6536】,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。