理论力学论文

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理论力学小论文

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理论力学小论文理论力学小论文理论力学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。

理论力学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。

今天我们就一起来欣赏理论力学小论文吧!理论力学小论文:浅析物理力学的产生及其发展摘要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。

研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。

本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。

关键词:物理力学;产生;发展一、物理力学发展需要解决的问题分析在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。

物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。

关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。

为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。

在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。

而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。

我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。

针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。

物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。

这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。

因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。

像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。

在上世纪60年代,一对无内部自由度的'影响激波结构的问题得到了进一步发展。

其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。

另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。

虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。

理论力学论文台球

理论力学论文台球

台球运动与力学摘要:台球运动是一项智慧的运动,我想,掌握和了解其中的一些深层的原理必然会对水平的提高有不可忽视的作用。

作为一位狂热的台球爱好者,在打台球之余也会对一些现象有所思考,并尝试用理论的知识来解释。

本文主要结合所学的理论力学知识结合计算分析台球运动中一些比较常见的现象。

关键词:台球 ;力学;运动 ;碰撞随着台球运动的发展,我们在比赛中常会看到一些看似反物理原理的现象,例如;碰撞后球不作直线运动,而是作诡异的弧线运动;球碰撞后会加速前进等等。

下面仅就球的运动形式,两球的碰撞,滑杆现象作简要的分析和讨论。

一、台球运动的形式是什么使台球运动有如此快的发展?又是什么能使台球出现这么多美妙的运动现象?答案只有一个,那就是摩擦力,没有桌面的摩擦力,你看到的运动永远是单调的直线运动,,摩擦力是影响台球运动的关键因素。

谈到其运动形式,这绝对是典型的刚体运动,其在桌面上所作的各种运动,归根结底就是刚体小球的质心平动和绕质心的转动。

当台球受到的力通过球心时,它短时间内做平动;当台球受到的力不通过球心时,它在短时间内既转动又平动。

台球运动中所说的低杆、中杆、高杆就可以产生各自的运动效果。

下面作一一讨论:1、中杆:这是台球运动中使用最普遍的一种杆法,它要求击打球的中间部位(近似看作受力过球心)。

此种情况开始没有旋转,也就是一开始作平动,向前滑动一段距离后,因受台面的磨擦阻力f 作用,渐渐产生了逆时针方向的力矩,使球与台面接触点速度减慢,球的顶点速度不变,于是球便向前旋转起来。

2、高杆: 高杆要求击打球的上部。

在下图中,假设台球质量为m ,半径为R ,受到球杆沿水平方向击打的冲击力为F ,力的水平作用线距球心的距离为h ,质心运动速度为v ,转动角速度为ω。

我们分析台球的受力情况及运动状态。

mgFn f F动量P= mv (1)动量矩M=J ω…………………………………………….(2) ,式中J=2/5mR 2。

理论力学小论文关于摆的研究

理论力学小论文关于摆的研究

理论力学小论文题目6
关于自行车原地跳动问题的研究 一般自行车,骑车人可以是一个前轮或一个后 轮离开地面。特种的自行车,骑车人可以使两 个轮子同时离开地面,即在原地跳跃,如自行 车蹦上台阶。需要研究的是:什么力使自行车 轮子离开地面?如何设计特种自行车使骑车人 蹦的最高。
理论力学小论文题目7
给宇航员出主意 宇航员在太空中的失重状态下,若不受外 力作用,在直立状态下欲向左转30度,需 要怎么做?若欲向左、向右、向前、向后 移动,分别需要采取何种方法?请给出具 体计算结果与分析。
理论力学小论文题目16
圆柱体的运输
现以汽车运输圆柱体钢料,试问 1>如何放置有利于运输(横放 或竖放)? 2>若视钢料为均质圆柱,横放于汽车之中,如图示。 钢料质心到汽车边缘的据理为l。初始时汽车静止,令汽车以匀 加速度a沿水平直线行驶。试算出当圆柱钢料滚离汽车底板时, 汽车行驶的距离S。设在该过程中摩擦足够大,圆柱体不打滑。 3>为使圆柱体对汽车静止不动,该怎样用绳捆住圆柱体,绳将受 到的最大拉力是多少?(试就汽车突然刹车、突然启动、上下坡、
理论力学小论文题目13
摩托车障碍跳跃 观看影视作品时,常常可以看到这样惊险的 场面:摩托车驾驶者在疾驶的过程中,忽然提 起车头。请问为什么能够提起车头?试问是否 可使人车整体都离开地面飞跃障碍?请分析其 力学原理。
理论力学小论文题目14
车钩模型 为加大火车运载力,要增挂车厢,车厢连接 处是由挂钩实现的。在设计挂钩时,需要考虑 哪些情况下的挂钩受力?比如上坡、下坡、加 速、减速、拐弯等。请说明并建立力学模型予 以分析。
2、同时上交打印版,由课代表收齐后,统 一交到基础楼704助教处。
3、论文截止日期:2014年12月19日

理力论文

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质点系对任一动点的转动方程摘要:讨论了质点系对任一动点的转动方程以及在一些条件下的方程的简化。

假设A 是一个质点系,它由n 个质点组成,并且处在惯性坐标系Oxyz 中,O 为原点。

取其中的质点i ,则有i m 为质点i 的质量,i r为质点i 对固定点O 的矢径,e F为作用在质点i 上的外力。

由质点系动量矩定理可以得到:质点系对任一固定点动量矩的时间导数等于作用在质点系上的所有外力对同一点的力矩之和,所以有:e n i i i i n i i F r dt r d m r dt d ⨯=⨯∑∑==11 (1) 但是在实际的运用中,固定点的选取一般都比较困难,往往选取动点作为矩心。

这时有动坐标系ξηζ'O ,'O 为动坐标系原点,'i r 为质点i 对动点'O 的矢径。

先求质点系相对于动点转动的一般形式。

根据动量矩的定义,i m 动量矩为dt r d m r i i ni i '1'⨯∑=,对时间求导数,则 dt r d m r dt r d m r dt r d m dt r d dt r d m r dt d i i ni i i i i i i n i i i i n i i '21''2''1''1')( ⨯=⨯+⨯=⨯∑∑∑=== 其中dtr d i '2为质点i m 的相对加速度r a。

质点i m 的绝对加速度a a 等于相对加速度r a、牵连加速度e a 、科氏加速度c a 的矢量和,即:c e r a a a a a ++=,所以cn i i e n i i a n i i c e a i n i i i i n i i i i n i i F r F r F r a a a m r dt r d m r dt r d m r dt d ⨯+⨯+⨯=--⨯=⨯=⨯∑∑∑∑∑∑======1'1'1'1''21''1')(所以可以得到c ni i e n i i a n i i i i n i i F r F r F r dt r d m r dt d⨯+⨯+⨯=⨯∑∑∑∑====1'1'1''1' (2) a F 、e F 、c F分别为质点i m 受到的外力、牵连惯性力、科氏惯性力。

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单自由度系统振动机设09-4班 田春宇摘要:单自由度系统的振动理论是振动理论的理论基础。

力学模型的简化方法。

振动特性的讨论。

扭转振动;计算系统固有频率的几种方法。

单自由度系统有阻尼自由振动。

简谐激振力引起的受迫振动。

关键词:振动 机械 系统 力学 理论 引言:单自由度系统的振动理论是振动理论的理论基础。

尽管实际的机械都是弹性体或多自由度系统,然而要掌握多自由度振动的基本规律,就必须先掌握单自由度系统的振动理论。

此外,许多工程技术上的具体振动系统在一定条件下,也可以简化为单自由度振动系统来研究。

例如:悬臂锤削镗杆;外圆磨床的砂轮主轴;安装在地上的床身等。

一、 力学模型的简化方法若忽略这些零部件中的镗杆、主轴和转轴的质量,只考虑它们的弹性。

忽略那些支承在弹性元件上的镗刀头、砂轮、床身等惯性元件的弹性,只考虑它们的惯性。

把它们看成是只有惯性而无弹性的集中质点。

于是,实际的机械系统近似地简化为单自由度线性振动系统的动力学模型。

在实际的振动系统中必然存在着各种阻尼,故模型中用一个阻尼器来表示。

阻尼器由一个油缸和活塞、油液组成。

汽车轮悬置系统等等。

二、单自由度振动系统——指用一个独立参量便可确定系统位置的振动系统。

所有的单自由度振动系统经过简化,都可以抽象成单振子,即将系统中全部起作用的质量都认为集中到质点上,这个质点的质量m 称为当量质量,所有的弹性都集中到弹簧中,这个弹簧刚度k 称为当量弹簧刚度。

以后讨论中,质量就是指当量质量,刚度就是指当量弹簧刚度。

在单自由度振动系统中,质量m 、弹簧刚度k 、阻尼系数C 是振动系统的三个基本要素。

有时在振动系统中还作用有一个持续作用的激振力P 。

应用牛顿运动定律,作用于一个质点上所有力的合力等于该质点的质量和该合力方向的加速度的乘积。

单自由度系统无阻尼自由振动无阻尼自由振动是指振动系统不受外力,也不受阻尼力影响时所作的振动。

三、振动特性的讨论 1.振动的类型无阻尼自由振动是简谐振动。

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乒乓球加旋技术的分析摘要力学基本受力分析原理、动量定理、伯努力定理研究了乒乓球的旋转原因及从不同方向、不同力度下击球乒乓球的旋转特性发现以不同的方式、手法击乒乓球球将产生不同的旋转效果具备不同程度的杀伤力。

关键词受力分析旋转原理旋转分类加旋手法1 基本理论知识1.1动量定理物体动量的增量等于物体所受作用力对时间的累积作用即Ft=Δ mv.若质量不变力对物体的作用时间越长物体动量就越大即速度v越大.1.2摩擦力具有一定摩擦系数μ 的两物体相接触且产生压力若它们相对运动或有相对运动的趋势就会产生阻碍它们相对运动或相对运动趋势的作用力这个力就是摩擦力其大小F=μ FnFn 表示正压力大小。

1.3角动量定理对于质点角动量定理可表述为质点对固定点的角动量对时间的微商等于作用于该质点上的力对该点的力矩。

对于质点系由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律因而质点系的内力对任一点的力矩为零。

利用内力的这一特性即可导出质点系的角动量定理质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。

由此可见描述质点系整体转动特性的角动量只与作用于质点系的外力有关内力不能改变质点系的整体转动情况。

1。

4伯努力定理理想正压流体在有势彻体力作用下作定常运动时运动方程即欧拉方程沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。

因D。

伯努利于1738年提出而得名.对于重力场中的不可压缩均质流体方程为p+ρ gz+1/2pv^=常量式中 p、ρ 、v 分别为流体的压强、密度和速度z 为铅垂高度g 为重力加速度. 上式各项分别表示单位体积流体的压力能 p、重力势能ρ g z 和动能1/2pv^在沿流线运动过程中总和保持不变即总能量守恒.但各流线之间总能量即上式中的常量值可能不同。

对于气体可忽略重力方程简化为p+1/2pV^常量(p0)各项分别称为静压、动压和总压。

显然流动中速度增大压强就减小速度减小压强就增大速度降为零压强就达到最大(理论上应等于总压).飞机机翼产生举力就在于下翼面速度低而压强大上翼面速度高而压强小因而合力向上。

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理论力学是研究力的本质、性质、特点和运动规律的科
学分支。

它通过建立力学的基本原理和公式来描述和解释物体的运动,是物理学中的重要组成部分。

本文将讨论理论力学的基本原理和常用方法,并探讨其在现代科学研究中的应用。

理论力学的基本原理包括牛顿力学、拉格朗日力学和哈
密顿力学。

牛顿力学描述了质点受力运动的规律,提出了力和加速度之间的关系,即力等于质量乘以加速度。

拉格朗日力学是一种优雅的力学方法,基于虚功原理,通过建立广义坐标和拉格朗日函数来描述系统的动力学行为。

哈密顿力学在拉格朗日力学的基础上引入广义动量和哈密顿函数,通过哈密顿方程描述系统的演化。

理论力学的常用方法包括动力学方程的求解和运动学分析。

动力学方程包括牛顿第二定律、拉格朗日方程和哈密顿方程,可通过数值求解或解析解法来得到系统的运动规律。

运动学分析涉及位置、速度和加速度等物理量的计算,可通过微分和积分等数学方法来求解。

理论力学在物理学、工程学和应用数学等领域都有重要
的应用。

在物理学中,理论力学的基本原理被广泛应用于解释和预测天体运动、分子动力学和量子力学等现象。

在工程学中,理论力学的方法被用于分析和设计建筑物、机械和电路等系统。

在应用数学中,理论力学的概念和方法为数学建模和计算机仿真提供了基础。

总之,理论力学是研究力学基本原理和运动规律的科学
分支,具有广泛的应用前景。

它不仅为我们理解和探索自然界提供了基础,还为解决实际问题提供了强有力的工具。

通过深入研究和应用理论力学,我们可以更好地理解物理世界的本质,并为人类社会的发展做出贡献。

理论力学论文

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理论力学论文在理论力学领域,有许多经典的论文对该领域的发展做出了重要的贡献。

以下列举了一些重要的理论力学论文:1. Isaac Newton的《自然哲学的数学原理》("Mathematical Principles of Natural Philosophy"),出版于1687年。

这部著作为经典物理学提供了坚实的数学基础,包括牛顿三定律和万有引力定律等。

2. Leonhard Euler的《振动理论》("Theories of Vibration"),出版于1747年。

该论文系统地研究了振动现象,并提出了振动方程和共振的理论。

3. Joseph-Louis Lagrange的《分析力学》("Analytical Mechanics"),出版于1788年。

这部著作引入了拉格朗日方程,极大地简化了力学问题的计算。

4. William Rowan Hamilton的《正则方程理论的应用》("Application of the Theory of Canonical Equations"),出版于1834年。

该论文提出了哈密尔顿力学的基本原理,包括哈密尔顿方程和正则变换等。

5. Carl Gustav Jacobi的《哈密尔顿原理》("The Hamiltonian Principle"),出版于1837年。

这篇论文将哈密尔顿力学用统一的方式表述,并强调了哈密尔顿原理的重要性。

6. Henri Poincaré的《三体问题的新方法》("New Methods ofCelestial Mechanics"),出版于1892年。

这篇论文提供了对于三体问题的新的数学方法,引入了混沌理论的概念。

7. Richard Feynman的《量子力学与路径积分》("Quantum Mechanics and Path Integrals"),出版于1948年。

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f
max
f FN ,其中
f 与接触物体的材料和表面情况有关系,与接触面积无关。
摩擦角:有摩擦时支撑面对物体的约束为:法相约束 FN ,切向约束 FS 。全约束 力 F R ,其中 FR FN FS , F R 与法线夹角Φ为摩擦角。 自锁:如果作用于物块的全部主动力的合力 FR 的作用线在摩擦角范围之内,则 无论这个力怎么大,物块必保持静止,这种现象叫做自锁。 物体平衡时静摩擦力不一定是最大静摩擦力,可以在 0 与最大静摩擦力 f max 之 间变化,全约束力与法线间的夹角 也在 0 与摩擦角 f 之间变化,即
0 f
由于静摩擦力不能超过最大值,因此全约束力的作用线也不可能超出摩擦角以 外,即即全约束力必在摩擦角之内。如果作用于物块的全部主动力的合力 FR 的 作用线在摩擦角范围之内,则无论这个力怎么大,物块必保持静止。因为在这 种情况下主动力的合力与法线间的夹角小于摩擦角,因此全约束力与主动力的 合力必能满足二力平衡的条件。工程中常应用自锁条件设计一些机构或夹具, 如千斤顶、压榨机、圆锥销等,是他们始终保持在平衡条件下工作。下面以千 斤顶为例来证明一下为什么要 f 时才满足自锁条件,其模型如下:
等于摩擦角 f 时,才能保持平衡状态,是千斤顶正常工作。 生活和工程中人们常利用如何增大摩擦力和减少摩擦力促进相关的生产和生 活: 摩擦力的大小与两个物体之间的正压力及两物体的表面粗糙程度有关,正压力 越大表面越粗糙,摩擦力越大。 1. 物体的接解面越粗糙,摩擦力越大。比如鞋底和轮胎的花纹。汽车在路面行 驶时,轮胎与粗糙的柏油路面接触,这样摩擦力就能增大。汽车行驶在雪、水 的路面,摩擦力就会减小。所以雨、雪天就要注意安全。 2. 减小接触面间的粗糙程度,可以有效地减小摩擦力; 风扇转轴要做得很光 滑。玩沙弧球时,要想使球滑动的快,就要在台子上多放些沙子。这样就减少 摩擦。如果沙子少了,摩擦面大,球就滑的慢。古代的车,轮和轴之间直接摩 擦很容易损坏,现在轮和轴之间有了轴承,减少了摩擦,车快了还不容易损坏。 钟表加油可以减少摩擦力,使走时更准确。滑冰场上,工作人员经常打扫冰面 使它平整,可减少摩擦,加快滑冰的速度。 影响摩擦力大小的两个因素: 1. 摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越 大摩擦力越大。生活中我们有这样的常识,当自行车车胎气不足的时候,骑起 来更费力一些。 2. 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接 触面越粗糙,摩擦力越大。 拔河比赛比的是什么?很多人会说:当然是比哪一队的力气大喽!实际上,这 个问题并不那么简单。 对拔河的两队进行受力分析就可以知道,只要所受的拉力小于与地面的最大静 摩擦力,就不会被拉动。因此,增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。首先, 穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦系数,使摩擦力增大;还有就是队 员的体重越重,对地面的压力越大,摩擦力也会增大。大人和小孩拔河时,大 人很容易获胜,关键就是由于大人的体重比小孩大获得的静摩擦力比小孩的大。 总之摩擦力在我们的生活、生产中扮演着重要的角色,只有合理科学的利用才 能造福社会,因此我们要更加重视对摩擦力的学习和研究,学有所成一展宏图。
摩擦及自锁问题
一个物体在另一个物体表面运动时, 在两个物体接触面会产生一种阻碍 运动的力叫摩擦力。例如:日常生活中汽车在公路上行驶是靠汽车轮胎与地面 的摩擦力向前行进的。摩擦通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。 我们知道踢出去的足球会慢慢停下来,是由于受到摩擦力的作用。用力推 一辆汽车,没有推动,也是由于摩擦力的作用。切砖表演,也是凭借摩擦作用, 能把砖一块块地粘在一起,直到粘一大叠而不掉下来。摩擦力,在杂技演员手 中可以造成许多奇妙的景象。火车头对车厢的拉力来源于火车车轮和铁轨之间 的摩擦力。风吹过海面时,风对海面的摩擦力以及风对海浪迎风面施加的压力, 迫使海水向前移动,便形成了风海流。在摩擦层里,风走在粗糙不平的地表面, 受到摩擦力的作用,风速不得不减小下来。由于地表粗糙程度不一,摩擦力的 大小不同,风速减小的程度也就不同。一般来说,陆面摩擦力比海面大;而在 陆面上的摩擦力,山地又比平原大,森林又比草原大。摩擦力不仅会削弱风速, 同时也干扰了风向, 木匠在把木板磨光滑的工作中,是用砂纸在木板上靠砂纸和木板产生的摩 擦力将木板打磨平滑的; 汽车发动机靠与皮带的摩擦力将动能传给发电机发 电;人们洗手时双手摩擦把手上的灰尘洗掉;洗衣机洗衣时转动使衣服和水产 生摩擦;吃东西时牙齿和食物发生摩擦;用拖把擦地;用布擦桌子;用板擦擦 黑板都会产生摩擦力。在我们的生活中只要物体相互接触都会产生摩擦力。 我 的论文想写的是静摩擦力及静摩擦中的自锁问题。 最大静摩擦力的大小与两物体之间的正压力(法向间的约束成正比)
现将千斤顶理想化为物理模型如下图所示:
其中可见千斤顶转化为物块在斜面静止的模型来研究静摩擦问题,其中 为千 斤顶内螺纹倾角, f 为摩擦角。选取物块为研究对象,物块处于平衡状态因此
F F
X Y
0 0

F F
X Y
P S in Ff 0 FN PCos 0

Ff PSin FN PCos
全约束力 FR FN FS ,设
Ff Ff max Sin
Ff FR
PSin Hale Waihona Puke 2Cos 2 P 2 Sin 2
Sin 为f
要保证静止不
动, f 又 f 证明完毕,所以至于在千斤顶内部螺纹倾角 小于
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