漆安慎《普通物理学教程:力学》第二版《振动》单元思维方法分析一览表

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漆安慎力学小结14-07剖析

漆安慎力学小结14-07剖析

质心不同于重心, 在质心处不一定 有质量。
质心加速度:
ac
d 2 rc dt
mi ai mi
质心运动定理:
Fi M ac
质心的运动就像是物体质量全部都集中在此,而所 有外力也都集中作用在其上的一个质点的运动一样
时 间积 累
质点
P mv
I F dt 牛Ⅱ I P
系 牛Ⅲ I外 P
质点动力学
1 牛顿三大运动定律内容及其应用; 2 动量定律及其守恒定律的应用; 3 动能定理及机械能守恒定律的应用; 4 碰撞问题—e值,完全弹性,完全非弹性。
刚体力学
1 刚体的定义; 2定轴转动的特点及运动学描述; 3 转动惯量的影响因素及几种典型刚体 的转动惯量(圆盘,圆环,细杆); 4 质心的计算; 5 刚体定轴转动定律的应用。
刚体的一般运动 = 平动 + 转动(绕通过某基点的瞬时转轴)
刚体的定轴转动
Iz
mi
ri
2
—转动惯量 连续体 I r2 d m
i
m
Lz I z
----刚体绕定轴转动的角动量
M 外z I z —定轴转动定律
内容:刚体在总外力矩M外Z的作用下,产生的角加速 度a与总外力矩的大小成正比,并与转动惯量成反比
表达式:FAB=-FBA
•力的定义:力就是物体间的相互作用;
•力的特点:等大、反向、同时、共线、同类型 以及作用在不同物体上;
•作用力与反作用力不能抵消。
•系统的内力总是成对出现,对系统整体的运动 不发生影响。
其他定理及其守恒定律
1 动量定理
•冲量的定义:冲量就是力的时间积累。
I d I t2 Fdt t1
F
• 力矩的功:

普通物理学教程漆安慎 难度

普通物理学教程漆安慎 难度

普通物理学教程漆安慎难度1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式编写:【概述】在现代科学领域中,物理学作为一门基础学科,在人类的探索和理解自然界中起着重要的作用。

普通物理学作为物理学的基础教程之一,以其广泛的应用和实用性而闻名。

本文旨在对普通物理学教程的难度进行探讨和评估。

普通物理学教程是物理学学习的入门教材,也是大多数非物理学专业学生所需修习的课程。

通过研究普通物理学教程的难度,我们可以更好地理解学习物理学的挑战和困难,为学生提供适合的学习资源和指导。

本文将首先介绍物理学基础知识,包括物理学的定义、研究对象和科学方法论等内容。

接着,将会详细探讨普通物理学的研究领域,包括力学、热学、电磁学、光学和量子力学等方面的内容。

通过对这些内容的学习和理解,学生可以初步掌握物理学的基本原理和应用技能。

本文最后将对普通物理学教程的难度进行总结和评价,并提出对普通物理学教程的思考。

在评估教材的难度时,我们将会考虑教材内容的深度、广度以及难以理解的概念和公式等因素。

同时,还将探讨学生在学习普通物理学时遇到的常见困惑和解决方法,以及如何提高学生的学习效果和兴趣等问题。

通过本文的撰写和研究,我们希望能够更好地了解普通物理学教程的难度,并为物理学教育的改进提出一些建议和思考。

无论是物理学专业的学生还是非物理学专业的学生,都可以通过学习普通物理学来培养科学思维和解决问题的能力,为今后的学习和工作打下坚实的基础。

1.2 文章结构文章结构:本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,我们首先对本文进行了概述,介绍了文章的主题和目的。

随后,我们对整篇文章的结构进行了说明,确保读者能够清楚地了解到文章的整体组织。

正文部分主要由两个小节组成。

首先,我们会介绍一些物理学的基础知识,这包括一些与普通物理学相关的基本概念和原理。

通过这部分内容,读者可以了解到普通物理学的一些基本概念和背景知识,为后面的内容打下基础。

《力学》杜婵英漆安慎课后习题答案大全集

《力学》杜婵英漆安慎课后习题答案大全集

《力学》杜婵英漆安慎课后习题答案大全集《力学》是物理学的一个重要分支,对于理解自然界的运动规律和现象具有关键作用。

杜婵英和漆安慎所著的《力学》教材在众多物理学教材中备受青睐,而课后习题则是巩固和深化对知识理解的重要途径。

以下为您提供一份较为全面的课后习题答案大全集。

首先,让我们来谈谈第一章“质点运动学”的习题答案。

在涉及质点位置、位移和速度的问题中,我们要明确这些物理量的定义和关系。

例如,习题中可能会给出质点在不同时刻的位置坐标,要求计算位移和平均速度。

答案的关键在于准确计算坐标的变化量,并用时间相除得到平均速度。

对于瞬时速度的计算,则需要通过求导或者利用极限的概念来得出。

在加速度的相关习题中,要根据速度的变化量和时间来计算加速度。

同时,还需要理解加速度与力的关系,这在后续的章节中会有更深入的探讨。

第二章“牛顿运动定律”的习题答案有着重要的意义。

对于牛顿第一定律,要理解惯性的概念,以及物体在不受力或合力为零时保持静止或匀速直线运动的状态。

在习题解答中,可能会通过分析物体的运动状态来判断是否符合牛顿第一定律。

牛顿第二定律是这一章的核心,F =ma 这个公式的应用非常广泛。

在解题时,首先要确定研究对象,分析其所受的力,并正确分解和合成这些力。

然后,根据加速度的定义和公式计算加速度,进而求出物体的运动状态。

牛顿第三定律强调了作用力和反作用力的关系,大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

在涉及相互作用的物体的习题中,要正确运用这一定律来分析问题。

第三章“动量守恒和能量守恒”的习题答案也颇具挑战。

动量守恒定律在碰撞、爆炸等问题中经常被应用。

在解答此类习题时,需要明确系统的范围,判断在某个过程中是否满足动量守恒的条件。

如果满足,就可以根据动量守恒定律列出方程求解。

能量守恒定律则涵盖了动能、势能、内能等多种形式的能量。

在习题中,可能需要分析物体在不同位置和状态下的能量变化,通过建立能量守恒的方程来解决问题。

例如,在涉及机械能守恒的问题中,要注意只有重力或弹力做功时机械能才守恒。

面向21世纪课程教材-普通物理学教程-力学-第二版-漆安慎_杜婵英_思考题习题解析

面向21世纪课程教材-普通物理学教程-力学-第二版-漆安慎_杜婵英_思考题习题解析

面向21世纪课程教材-普通物理学教程-力学-第二版-漆安慎 杜婵英 思考题习题解析第一章 物理学和力学思 考 题1.1解答,基本量:长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。

基本单位:米(m )、千克(kg )、时间(s )、安培(A )、温度(k )、摩尔(mol )、坎德拉(cd )。

力学中的基本量:长度、质量、时间。

力学中的基本单位:米(m )、千克(kg )、时间(s )。

1.2解答,(1)由量纲1dim -=LT v ,2 dim -=LT a ,h km h km h km s m /6.3/36001036001/10/33=⨯==-- 2223232/36006.3/360010)36001/(10/h km h km h km s m ⨯=⨯==-- 改为以h (小时)和km (公里)作为时间和长度的单位时,,36006.3216.320at t v s ⨯⨯+=(速度、加速度仍为SI 单位下的量值) 验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m /s a ,/0.220====s m v 利用,2120at t v s += 计算得:)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,36006.3216.320at t v s ⨯⨯+= 计算得:)(2.25927259202.71436006.321126.32km s =+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= (2). 仅时间单位改为h 由量纲1 dim -=LT v ,2 dim -=LT a 得h m h m h m s m /3600/360036001//=== 222222/3600/3600)36001/(/h m h m h m s m === 若仅时间单位改为h ,得:,3600213600220at t v s ⨯+=验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,/0.220====s m v利用,2120at t v s +=计算得:)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,3600213600220at t v s ⨯+=计算得:)(259272002592000072001436002112360022m s =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= (3). 若仅0v 单位改为km/h 由量纲1 dim -=LT v ,得:sm h km h km h km s m /6.31/,/6.3)36001/(10/3===-仅0v 单位改为km/h ,因长度和时间的单位不变,将km/h 换成m/s 得:,216.3120at t v s +=验证一下: 1.0h 3600s t ,4.0m/s a ,/0.220====s m v利用,2120at t v s +=计算得:)(259272002592000072003600421360022m s =+=⨯⨯+⨯=利用,216.3120at t v s +=计算得:)(25927200259200007200360042136003600/11026.3123m s =+=⨯⨯+⨯⨯⨯=- 1.3解答,,ksv f ,22=∝sv f][][][][][[?]][][]?[][32242222222222mkgsv f s m kgms sv f s m v m s N f k s m v m s k N f ====----物理意义:体密度。

漆安慎《普通物理学教程:力学》第二版各单元课后习题思维方法分析

漆安慎《普通物理学教程:力学》第二版各单元课后习题思维方法分析
建模法、隔离法、演绎法、等效法、叠加法、图示法
1
[3.5.3]
6
非惯性系(转动参考系)中牛顿运动定律的运用:已知受力情况(包括离心惯性力或科里奥利力)及初始条件,求运动情况
建模法、隔离法、演绎法、等效法、叠加法、图示法
3
[3.5.4][3.5.5] [3.5.6]
7
已知受力情况(包括变力 )及时间,求冲量
[4.3.7]
5
已知保守力做功,求对应势能的变化
微元法、极限法、建模法、演绎法
1
[4.4.1]
6
质点系机械能守恒定律的应用:由质点系机械能守恒,已知势能变化,求动能变化(或动能)
建模法、隔离法、演绎法
3
[4.5.1][4.5.2] [4.5.3]
7
动量守恒定律、机械能守恒定律(或动能定理)与恢复系数在对心碰撞问题中的应用
建模法、隔离法、分析法、演绎法、综合法
9
[4.6.2][4.6.3][4.6.4]
[4.6.5] [4.6.6][4.6.7] [4.6.8][4.6.9]
分析法、叠加法、演绎法
2
[2.5.4][2.5.5]
12
相遇问题:已知两质点的加速度、初速度及开始时刻的位置关系,求何时或何地相遇
叠加法、比较法
3
[2.4.5][2.4.7] [2.5.2]
13
已知自然坐标系下的运动学方程(或切向速度),求切向速度(或切向加速度或合加速度)
类比法、微元法、极限法、叠加法
漆安慎《普通物理学教程:力学》第二版
各单元课后习题思维方法分析
《质点运动学》单元中的习题分析
序号
题型
思维方法
题目数
对应习题题号

漆安慎力学第二版课后习题解答.

漆安慎力学第二版课后习题解答.

第二章基本知识小结⒈基本概念 22)(dt r d dt v d a dt rd v t r r====)()()(t a t v t r⇔⇔(向右箭头表示求导运算,向左箭头表示积分运算,积分运算需初始条件:000,,v v r r t t===)⒉直角坐标系 ,,ˆˆˆ222z y x r k z j y ix r ++=++= r与x,y,z轴夹角的余弦分别为 r z r y r x /,/,/.v v v v v k v j v i v v zy x z y x ,,ˆˆˆ222++=++=与x,y,z 轴夹角的余弦分别为 v v v v v v z y x /,/,/.a a a a a k a j a i a a zy x z y x ,,ˆˆˆ222++=++=与x,y,z 轴夹角的余弦分别为 ./,/,/a a a a a a z y x222222,,,,dtz d dt dv a dt y d dt dv a dt x d dt dv a dtdzv dt dy v dt dx v z z yy x x z y x =========),,(),,(),,(z y x z y x a a a v v v z y x ⇔⇔⒊自然坐标系 ||,,ˆ);(ττττv v dtds v v v s r r ====ρτττττ22222,,,ˆˆv a dts d dt dv a a a a n a a a n n n ===+=+= )()()(t a t v t s ττ⇔⇔⒋极坐标系 22,ˆˆ,ˆθθθv v v v r v v r r r r r +=+==dtd r v dt dr v r θθ==, ⒌相对运动 对于两个相对平动的参考系',0't t r r r =+=(时空变换)0'v v v+= (速度变换) 0'a a a+= (加速度变换)若两个参考系相对做匀速直线运动,则为伽利略变换,在图示情况下,则有: zz y y x x z z y y x x a a a a a a v v v v V v v tt z z y y Vt x x =====-====-=',','',','',',','y y'Vo x o' x' z z'2.1.1质点运动学方程为:j i t r ˆ5ˆ)23(++=⑴ j t i t r ˆ)14(ˆ)32(-+-= ⑵,求质点轨迹并用图表示.解:⑴,5,23=+=y t x 轨迹方程为5=y 的直线.⑵14,32-=-=t y t x ,消去参数t 得轨迹方程0534=-+y x2.1.2 质点运动学方程为kj e i e r t t ˆ2ˆˆ22++=-.⑴求质点轨迹;⑵求自t= -1到t=1质点的位移。

最新《力学》漆安慎(第二版)答案09章

最新《力学》漆安慎(第二版)答案09章

力学(第二版)漆安慎习题解答第九章振动第九章一、基本知识小结⒈物体在线性回复力F = - kx ,或线性回复力矩τ= — cφ作用下的运动就是简谐振动,其动力学方程为 ,02022=+x dtx d ω(x 表示线位移或角位移);弹簧振子:ω02=k/m ,单摆:ω02=g/l ,扭摆:ω02=C/I 。

⒉简谐振动的运动学方程为 x = Acos(ω0t+α);圆频率、频率、周期是由振动系统本身决定的,ω0=2π/T=2πv ;振幅A 和初相α由初始条件决定.⒊在简谐振动中,动能和势能互相转换,总机械能保持不变;对于弹簧振子,22021221A m kA E E p k ω==+。

⒌阻尼振动的动力学方程为 022022=++x dt dx dtx d ωβ。

其运动学方程分三种情况: ⑴在弱阻尼状态(β<ω0),振动的方向变化有周期性,220'),'cos(βωωαωβ-=+=-t Ae x t ,对数减缩 = βT’。

⑵在过阻尼状态(β>ω0),无周期性,振子单调、缓慢地回到平衡位置.⑶临界阻尼状态(β=ω0),无周期性,振子单调、迅速地回到平衡位置⒍受迫振动动力学方程 t f x dt dx dt x d ωωβcos202022=++; 其稳定解为 )cos(0ϕω+=t A x ,ω是驱动力的频率,A 0和φ也不是由初始条件决定,222220004)(/ωβωω+-=f A 2202ωωβωϕ--=tg 当2202βωω-=时,发生位移共振.二、思考题解答9.1 什么叫做简谐振动?如某物理量x 的变化规律满足cos()x A pt q =+,A ,p ,q ,均为常数,能否说作简谐振动?答:质点在线性回复力作用下围绕平衡位置的运动叫做简谐振动.如果质点运动的动力学方程式可以归结为 22020d x xdt的形式,其中0决定于振动系统本身的性质,则质点做简谐振动9。

2 如果单摆的摆角很大,以致不能认为sin θθ=,为什么它的摆动不是简谐振动? 答:因为当单摆的摆角很大不能认为sin θθ=时,单摆的动力学方程不能化为简谐振动的动力学,所以它的摆动不是简谐振动.9。

漆安慎第二版力学基础知识总结

漆安慎第二版力学基础知识总结

力学基础知识总结(漆安慎力学第二版)第二章⒈基本概念 22)(dt r d dt v d a dtrd v t r r====)()()(t a t v t r ⇔⇔(向右箭头表示求导运算,向左箭头表示积分运算,积分运算需初始条件:000,,v v r r t t ===)⒉直角坐标系 ,,ˆˆˆ222z y x r k z j y ix r ++=++= r与x,y,z 轴夹角的余弦分别为r z r y r x /,/,/.v v v v v k v j v i v v zy x z y x ,,ˆˆˆ222++=++=与x,y,z 轴夹角的余弦分别为 v v v v v v z y x /,/,/.a a a a a k a j a i a a zy x z y x ,,ˆˆˆ222++=++=与x,y,z 轴夹角的余弦分别为 ./,/,/a a a a a a z y x222222,,,,dtzd dt dv a dt y d dt dv a dt x d dt dv a dtdzv dt dy v dt dx v z z y y x x z y x =========),,(),,(),,(z y x z y x a a a v v v z y x ⇔⇔⒊自然坐标系 ||,,ˆ);(ττττv v dtds v v v s r r ====ρτττττ22222,,,ˆˆv a dts d dt dv a a a a n a a a n n n ===+=+=)()()(t a t v t s ττ⇔⇔⒋极坐标系 22,ˆˆ,ˆθθθv v v v r v v r r r r r +=+==dtd r v dt dr v r θθ==, ⒌相对运动 对于两个相对平动的参考系',0't t r r r =+=(时空变换) 0'v v v+= (速度变换) 0'a a a+= (加速度变换)若两个参考系相对做匀速直线运动,则为伽利略变换,在图示情况下,则有:zz y y x x z z y y x x a a a a a a v v v v V v v tt z z y y Vt x x =====-====-=',','',','',',',' 第三章⒈牛顿运动定律适用于惯性系、质点,牛顿第二定律是核心。

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(三)位移共振
位移共振概念
叠加法
(四)受迫振动的能量转换
利用功率公式及驱动力图像( )及稳定振动状态的速度图像( )讨论受迫振动的能量转换
图像法
*(五)速度共振
速度幅概念
类比法
速度共振概念
叠加法、类比法
速度共振的条件
比较法、叠加法
*9.8“不守规矩”的摆 混沌行为
(一)“不守规矩”的摆
不能确切给出未来长期的运动状态,初值相同,但运动并不重现,表现出随机性
单摆作简谐振动的动力学方程

建模法、极限法、演绎法
扭摆作简谐振动的动力学方程
建模法、演绎法
物理量作简谐振动的判定
归纳法
9.2简谐振动的运动学
(一)简谐振动的运动学方程
简谐振动的动力学方程的解是简谐振动的运动学方程
——
周期、频率及圆频率表达式的推导

演绎法
振幅表达式的推导

微元法、比较法、极限法
相位和初相位的概念
漆安慎《普通物理学教程:力学》第二版
《振动》单元思维方法分析一览表

知识点
概念或规律
重要√
思维方法
机械振动
机械振动的概念
抽象概括
9.1简谐振动的动力学特征
平衡位置
平衡位置的概念
——
线性回复力
线性回复力的概念
假设法
简谐振动
简谐振动的概念

建模法
简谐振动的动力学方程
弹簧振子作简谐振动的动力学方程

建模法、演绎法
演绎法、叠加法
9.4简谐振动的合成
(一)同方向同频率简谐振动的合成
同方向同频率简谐振动合成的运动学方程的推导
叠加法
(二)同方向不同频率简谐振动的合成
同方向不同频率简谐振动合成的运动学方程的推导
叠加法
拍及拍频的概念
比较法、类比法
(三)互相垂直相同频率简谐振动的合成
由互相垂直的两个分振动的运动学方程合成得到合振动的轨迹方程
叠加法、图像法
(四)互相垂直不同频率简谐振动的合成 李萨如图形
李萨如图形
叠加法、图像法
*9.5振动的分解
振动的分解是振动的合成的逆命题
任一周期振动可以分解成几个(甚至无穷多个)简谐振动,它们的频率为原周期振动频率的整数倍。
分析法、叠加法、分类法
9.6阻尼振动
阻尼振动
阻尼振动的概念
——
弹簧振子作阻尼振动的动力学方程
演绎法、比较法
混沌的概念
抽象概括
(二)依赖初值的两种情况
一般的依赖初值的运动
比较法
敏感依赖初值的运动
比较法
*9.9参数振动 自激振动
(一)参数振动
参数振动概念
——
由转动定理、摆长随时间变化的公式及摆角很小的条件推导出摆的动力学方程
演绎法、极限法
(二)自激振动
自激振动的概念和特点
微元法、演绎法
——
位移、速度、加速度和力的相位关系
演绎法
(二)简谐振动的 图线和相轨迹
振幅、频率和相位对简谐振动图线的影响
图像法
相平面概念
图像法
相轨迹(相图)的概念
图像法
(三)简谐振动的矢量表示法
用旋转矢量法表示简谐振动

图示法
9.3简谐振动的能量转换
振动系统的动能和势能随时间的变化规律和总机械能
弹簧振子的动能、势振动的动力学方程的推导

演绎法
阻尼振动的三种运动状态
欠阻尼、过阻尼、临界阻尼的概念
分类法
9.7受迫振动
受迫振动
受迫振动
——
(一)受迫振动的动力学方程
受迫振动的动力学方程

演绎法
(二)受迫振动的运动学特征
由受迫振动的动力学方程解出受迫振动的运动学方程
叠加法
受迫振动的稳定振动状态的特征
比较法
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