大学物理上知识点整理

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大学物理上册知识点

大学物理上册知识点

大学物理上册知识点大学物理上册是物理学的基础课程,涵盖了众多重要的知识点,为后续的学习打下坚实的基础。

以下将为您详细介绍其中的关键内容。

首先是力学部分。

牛顿运动定律是力学的核心,包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(F = ma)和牛顿第三定律(作用力与反作用力定律)。

理解这些定律对于分析物体的运动状态至关重要。

例如,当一个物体不受外力或所受合外力为零时,它将保持静止或匀速直线运动状态,这是牛顿第一定律的体现;而当物体受到外力作用时,其加速度与所受合力成正比,与物体质量成反比,这就是牛顿第二定律。

功和能的概念也非常重要。

功是力在位移上的积累,其大小等于力与位移的点积。

动能定理表明,合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

势能则包括重力势能、弹性势能等,机械能守恒定律指出,在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。

在运动学方面,我们需要掌握位移、速度、加速度等物理量的定义和计算。

匀变速直线运动的公式,如速度公式 v = v₀+ at、位移公式x = v₀t + 1/2at²等,在解决实际问题中经常用到。

此外,还有曲线运动,如平抛运动和圆周运动。

平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;圆周运动中,线速度、角速度、向心加速度等概念以及向心力的计算公式 F =mω²r 或 F = mv²/r 都需要牢记。

接下来是热学部分。

热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的应用,它表明系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外做功之和。

热力学第二定律则揭示了热现象的方向性,常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。

气体动理论是热学的重要组成部分。

理想气体的状态方程 PV =nRT 描述了理想气体的压强、体积、温度和物质的量之间的关系。

同时,我们还需要了解气体分子的热运动规律,如平均平动动能与温度的关系等。

然后是振动和波动部分。

大学物理1(上)知识点总结

大学物理1(上)知识点总结

大学物理1(上)知识点总结一维运动学参考系是用来确定物体位置的物体。

为了进行定量描述,需要在参考系上建立坐标系。

位置矢量(位矢)是从坐标原点引向质点所在位置的有向线段,用矢量r表示。

位矢用于确定质点在空间中的位置。

位矢与时间t的函数关系为:r = r(t) = x(t)i + y(t)j + z(t)k其中i、j、k是坐标轴的单位向量。

运动方程是指位移矢量Δr = r(t+Δt) - r(t)。

位移矢量是质点在时间Δt内的位置改变。

轨道方程是质点运动轨迹的曲线方程。

速度是质点位矢对时间的变化率。

平均速度定义为单位时间内的位移,即Δr/Δt。

速率是质点路程对时间的变化率,即v = ds/dt。

加速度是质点速度对时间的变化率,即a = dv/dt。

在圆周运动中,有法向加速度和切向加速度。

法向加速度的方向沿半径指向曲率中心(圆心),反映速度方向的变化。

切向加速度的方向沿轨道切线,反映速度大小的变化。

角速度的方向沿轨道切线,反映速度方向的变化。

对于两个相互作平动的参考系,有r'pk = rpk + rkk',vpk= vpk' + vkk',apk = apk' + akk'。

掌握位置矢量、位移、速度、加速度、角速度、角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量,明确它们的相对性、瞬时性和矢量性。

理解法向加速度和切向加速度的物理意义;掌握圆周运动的角量和线量的关系,并能灵活运用计算问题。

理解XXX坐标、速度变换,能分析与平动有关的相对运动问题。

功是力和位移的标积,即dA = F·dr = Fds·cosθ。

对质点在力作用下的有限运动,力作的功为A = ∫F·dr。

在直角坐标系中,此功可写为。

角动量定理指出,质点所受的合外力矩等于它的角动量对时间的变化率。

其中,质点的角动量可以表示为L=r×p=r×mv,其中r为质点到某一固定点的位置矢量,p为质点的动量。

大学物理知识点总结一

大学物理知识点总结一

大学物理知识点总结一(1)质点位置的确定方法:【1】坐标法这种方法很常见,通过确定原点建立坐标系来确定质点运动轨迹。

【2】位矢法位矢法其实是利用矢量来确定质点位置。

例如空间直角坐标系oxyz,我们就可以利用\overrightarrow{i},\overrightarrow{j},\overrightarrow{ k} 分别代表沿x,y,z三个坐标轴正方向的单位矢量,则其用位矢可以表示为\overrightarrow{r}=x\overrightarrow{i}+y\overrightarro w{j}+z\overrightarrow{k}【3】自然法在质点运动轨迹已知的情况时,我们可以使用自然法。

手残党加鼠标绘图。

如上图所示,轨迹s已知,我们可以在上面选取一点o作为固定原点,沿轨迹的某个方向(例如向右)的曲线长度s取正值,反之取负值。

这样,这条曲线上质点的位置就可以被唯一确定了。

(2)质点的位移,速度和加速度我们利用位矢法来描述质点位置时,设时间为 t 时位矢为\overrightarrow{r}(t) ,则时间为 t+\delta t 位矢为\overrightarrow{r}(t+\delta t) ,所以位移 \deltar=\overrightarrow{r}(t+\delta t)-\overrightarrow{r}(t) 。

同时,我们需要注意,位移\delta\overrightarrow{r} 的大小|\delta\overrightarrow{r}| 与位矢大小增量一般是不相等的(大家自行画图体会)。

接着我们来看速度,我个人认为,瞬时速度是在物体运动过程中极短一段时间的平均速度,我们用极限表达就是v=\lim_{\delta t \rightarrow0}{\frac{\overrightarrow{r}(t+\delta t)-\overrightarrow{r}(t)}{\delta t}} ,这实际上就是导数的定义,即速度为位矢对时间的一阶导数。

大学物理知识点总结

大学物理知识点总结

oxBr ∆ A rB ryAr ∆s ∆ 第一章质点运动学主要内容一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 22r r x y ==+运动方程()r r t =运动方程的分量形式()()x x t y y t =⎧⎪⎨=⎪⎩位移是描述质点的位置变化的物理量△t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=∆+∆△,22r x y =∆+∆△路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ∆是标量。

明确r ∆、r ∆、s ∆的含义(∆≠∆≠∆r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量)平均速度 x y r x y i j i j t t tu u uD D ==+=+D D rr r rr V V r瞬时速度(速度) t 0r drv limt dt∆→∆==∆(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,2222yx v v dt dy dt dx dt r d v +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛== ds dr dt dt= 速度的大小称速率。

3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量)平均加速度va t ∆=∆ 瞬时加速度(加速度) 220limt d d r a t dt dt υυ→∆===∆△ a 方向指向曲线凹向j dty d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x2222+=+== 2222222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=dt y d dt x d dtdv dt dv a a a y x y x二.抛体运动运动方程矢量式为 2012r v t gt =+分量式为 020cos ()1sin ()2αα==-⎧⎪⎨⎪⎩水平分运动为匀速直线运动竖直分运动为匀变速直线运动x v t y v t gt 三.圆周运动(包括一般曲线运动) 1.线量:线位移s 、线速度dsv dt= 切向加速度t dva dt=(速率随时间变化率) 法向加速度2n v a R=(速度方向随时间变化率)。

大学物理上册知识点

大学物理上册知识点

大学物理上册知识点大学物理上册知识点一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。

物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv 与t比。

2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。

自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。

中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等aT平方。

3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。

二、力1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。

2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力,平行无力要切记。

3.同一直线定方向,计算结果只是“量〞,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最小间,多力合力合另边。

多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。

4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。

三、牛顿运动定律1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。

合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a 与u同向。

2.N、T等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零四、曲线运动、万有引力1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。

2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。

大学物理知识点总结

大学物理知识点总结

大学物理知识点总结
大学物理是一门涉及物质、能量及其相互关系的科学学科。


下是一些重要的大学物理知识点总结:
力学
- 牛顿三定律:包括惯性定律、动量定律和作用反作用定律。

- 运动学:研究物体的位移、速度和加速度等运动规律。

- 动力学:研究物体受力后的运动状态和受力的相互关系。

热学
- 温度和热量:研究物体的热平衡和热传递。

- 理想气体状态方程:描述理想气体的温度、压力和体积之间
的关系。

- 热力学第一定律:能量守恒定律,热量和功之间的相互转化。

电磁学
- 电荷与电场:研究电荷的性质和电场的分布。

- 电流与电路:研究电流的流动和电路的组成和特性。

- 磁场与电磁感应:研究磁场的产生和电磁感应现象。

光学
- 光的传播:研究光的传播规律和光的特性。

- 光的干涉和衍射:研究光的相干性和干涉、衍射现象。

- 光的折射和反射:研究光在不同界面间的折射和反射现象。

以上是大学物理中的一些重要知识点总结,希望能帮助您深入理解和掌握物理学的基础知识。

大学物理的知识点

大学物理的知识点大学物理是一门研究物质基本结构、相互作用和运动规律的基础学科,涵盖了众多重要的知识点。

以下就为大家梳理一些关键的部分。

首先,力学部分是基础中的基础。

牛顿运动定律,包括惯性定律、加速度与作用力的关系以及作用力与反作用力定律,是理解物体运动的基石。

通过这些定律,我们可以分析物体在各种力的作用下的运动状态,比如自由落体、平抛运动、斜抛运动等。

机械能守恒定律和动量守恒定律也是力学中的重要内容。

机械能守恒定律指出,在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。

动量守恒定律则表明,在一个不受外力或所受合外力为零的系统中,系统的总动量保持不变。

这些定律在解决碰撞、爆炸等问题时非常有用。

热学部分,热力学第一定律和热力学第二定律是核心。

热力学第一定律其实就是能量守恒定律在热现象中的应用,它表明系统从外界吸收的热量等于系统内能的增加与系统对外界所做的功之和。

热力学第二定律则有多种表述方式,常见的如克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述指出,热量不能自发地从低温物体传向高温物体;开尔文表述则说,不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其他影响。

这两个定律帮助我们理解热机的效率、热传递的方向性等问题。

电磁学部分内容丰富且应用广泛。

库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,其大小与两个电荷的电荷量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

电场强度和电势是描述电场性质的重要物理量。

电场强度是用来表示电场力的性质,而电势则反映电场能的性质。

高斯定理和安培环路定理在计算电场和磁场时提供了重要的方法。

电磁感应定律揭示了磁通量的变化会产生感应电动势,这是发电机的工作原理基础。

光学部分,几何光学和物理光学都有重要的知识点。

几何光学中,光的直线传播、反射定律和折射定律是基础。

通过这些定律,我们可以解释平面镜成像、凸透镜和凹透镜的成像规律等。

物理光学中,光的干涉和衍射现象是重点。

大二大学物理知识点总结

大二大学物理知识点总结大二是大学物理学习的重要阶段,这个阶段的学习内容更加深入和复杂。

下面将对大二大学物理的知识点进行总结,帮助同学们更好地学习和理解这门学科。

一、力学力学是物理学的基础科目,主要研究物体的运动和力的作用。

在大二的力学学习中,我们需要掌握以下几个重要知识点:1. 牛顿定律:包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(运动定律)和牛顿第三定律(作用-反作用定律)。

2. 动量与能量:包括动量、动量守恒定律、动能、势能以及机械能守恒定律等。

3. 万有引力:掌握行星运动规律、重力加速度计算和引力势能等相关知识。

4. 圆周运动:了解圆周运动的性质、角速度和角加速度等概念。

二、电磁学电磁学是物理学中的另一个重要分支,主要研究电荷与电场、磁场之间的相互作用。

大二的电磁学内容主要包括以下几个知识点:1. 库仑定律:了解电荷之间的相互作用力,并掌握库仑定律的计算公式。

2. 电场与电势:学习电场的概念、电场强度的计算和电势的概念与计算。

3. 电容器与电路:了解电容器的基本结构、充放电过程和串并联电容器的等效电容。

4. 磁场与电磁感应:学习磁场的性质、磁感应强度的计算和电磁感应定律。

三、热学热学是研究热现象和热能转化的科学,大二的热学内容主要包括下列知识点:1. 热力学基本定律:掌握热力学第一定律(能量守恒定律)和热力学第二定律(熵增定律)。

2. 热力学循环:学习理想气体的热力学循环,如卡诺循环和otto循环。

3. 理想气体的性质和过程:了解理想气体的状态方程、温度与分子平均动能的关系等。

4. 热传导与传热:学习热传导的基本规律、传热方式和传热方程等。

四、光学光学研究光和其在物质中传播的规律,大二的光学学习主要包括下面这些知识点:1. 光的反射与折射:了解光的反射和折射的基本定律,并能够应用到问题的求解中。

2. 光的干涉和衍射:学习光的干涉和衍射现象,掌握干涉和衍射的条件和特点。

3. 透镜与成像:了解透镜成像的基本原理和具体方法,并能够解决与成像有关的问题。

大学物理知识点归纳

大学物理知识点归纳1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。

4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。

同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。

17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。

7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。

8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。

大学物理知识点的总结归纳

大学物理知识点的总结归纳一、理论基础力学1、运动学参照系。

质点运动的位移和路程,速度,加速度。

相对速度。

矢量和标量。

矢量的合成和分解。

匀速及匀速直线运动及其图象。

运动的合成。

抛体运动。

圆周运动。

刚体的平动和绕定轴的转动。

2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。

惯性参照系的概念。

摩擦力。

弹性力。

胡克定律。

万有引力定律。

均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。

开普勒定律。

行星和人造卫星的运动。

3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。

力矩。

刚体的平衡。

重心。

物体平衡的种类。

4、动量冲量。

动量。

动量定理。

动量守恒定律。

反冲运动及火箭。

5、机械能功和功率。

动能和动能定理。

重力势能。

引力势能。

质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。

弹簧的弹性势能。

功能原理。

机械能守恒定律。

碰撞。

6、流体静力学静止流体中的压强。

浮力。

7、振动简揩振动。

振幅。

频率和周期。

位相。

振动的图象。

参考圆。

振动的速度和加速度。

由动力学方程确定简谐振动的频率。

阻尼振动。

受迫振动和共振(定性了解)。

8、波和声横波和纵波。

波长、频率和波速的关系。

波的图象。

波的干涉和衍射(定性)。

声波。

声音的响度、音调和音品。

声音的共鸣。

乐音和噪声。

热学1、分子动理论原子和分子的量级。

分子的热运动。

布朗运动。

温度的微观意义。

分子力。

分子的动能和分子间的势能。

物体的内能。

2、热力学第一定律热力学第一定律。

3、气体的性质热力学温标。

理想气体状态方程。

普适气体恒量。

理想气体状态方程的微观解释(定性)。

理想气体的内能。

理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。

4、液体的性质流体分子运动的特点。

表面张力系数。

浸润现象和毛细现象(定性)。

5、固体的性质晶体和非晶体。

空间点阵。

固体分子运动的特点。

6、物态变化熔解和凝固。

熔点。

熔解热。

蒸发和凝结。

饱和汽压。

沸腾和沸点。

汽化热。

临界温度。

固体的升华。

空气的湿度和湿度计。

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质点动力学第2章

一、质点: 是物体的理想模型。它只有质量而没有大小。平动物体可作为质点运动来处理,或物体的 形状大小对物体运动状态的影响可忽略不计是也可近似为质点。

二、力: (重场作用主要为万有引力是物体间的相互作用。分为接触作用与场作用。在经典力学中, 力),接触作用主要为弹性力与摩擦力。

(为形变量)1、弹性力: 2、摩擦力:摩擦力的方向永远与相对运动方向(或趋势)相反。

固体间的静摩擦力: (最大值) 固体间的滑动摩擦力:

。 3、流体阻力: 或 4、万有引力: 。 特例:在地球引力场中,在地球表面附近: 式中R为地球半径,M为地球质量。

在地球上方(较大),。 ),。在地球内部(

三、惯性参考系中的力学规律 牛顿三定律

牛顿第一定律:。牛顿第一定律阐明了惯性与力的概念,定义了时, 惯性系。 牛顿第二定律: ;普遍形式:

(为恒量) 经典形式: 。牛顿第三定律: )时所遵循的动力学基本规律,是经典力学的基牛顿运动定律是物体低速运动( 础。

四、非惯性参考系中的力学规律 1、惯性力:

因此它也不存在反作用力。但惯性力同样能改变物体相对于参考系惯性力没有施力物体,的运动状态,这体现了惯性力就是参考系的加速度效应。

2、引入惯性力后,非惯性系中力学规律: 五、求解动力学问题的主要步骤 恒力作用下的连接体约束运动:选取研究对象,分析运动趋势,画出隔离体示力图,列出分量式的运动方程。 变力作用下的单质点运动:分析力函数,选取坐标系,列运动方程,用积分法求解。

第3章 机械能和功

一、功 1、功能的定义式: 恒力的功:

变力的功: 2、保守力或满足下述关若某力所作的功仅取决于始末位置而与经历的路径无关,则该力称保守力。.

称保守力:系的力

3、几种常见的保守力的功:

)重力的功:(1 (2)万有引力的功: )弹性力的功:(3 4、功率

二、势能保守力的功只取决于相对位置的改变而与路径无关。由相对位置决定系统 所具有的能量称之为势能。

1、常见的势能有

(1)重力势能

)万有引力势能 (2 3()弹性势能 2、势能与保守力的关系 (1)保守力的功等于势能的减少

(2)保守力为势能函数的梯度负值。

3()势能曲线势能曲线能很直观地表述一维运动的主要特征,如运动范围,平衡位置,保守力 随位置的变化情况,动能与势能的相互转换等。

三、动能定理、功能原理、机械能守恒定律 、和非保守内力的功 、保守内力的功 功可分为:外力的功 质点动能定理:1、 、质点系动能定理:2 3、功能原理:

、机械能守恒定律:4,时, 第4章 动量和角动量

一、动量定理 1、动量

和均为描述机械运动的状态量,但两者有重要区别:是物体之间传递 机械运动的量度;是物体的机械运动形式与其他运动形式相互转换的一种量 度。 2、冲量:冲量是力对时间的累积,导致机械运动的传递。

、动量定理:3

质点:。 质点系: 二、动量守恒定律

分量式: ;矢量式: 利用某一方向上的动量守恒分量式常可简捷地解决力学问题。

三、碰撞问题

满足动量守恒定律:

。 满足牛顿规则(沿碰撞方向); 恢复系数 四、火箭飞行问题 箭体运动方程:。 火箭飞行速度:

五、质心:质心是质点系中运动特别简单,能代表质点系整体运动的特殊点。 1、质心位置

或 。 2、质点系动量

3、质心运动定理

六、质点角动量及其规律

角动量是与各质点动量和参考点位置有关的状态量。1、角动量: (1)质点:。 (2)质点系: 2、角动量规律

。(1)转动动力学方程: )角动量定理:(2 。)角动量守恒定律:(3 刚体力学基础第5章

一、刚体定轴转动的运动学描述

,角速度,角加速度 角位移 在匀变速转动条件下,即角加速度 为常数时有:

; ;角速度是矢量,在定轴转动中其方向沿着轴向,它与刚体中r处点的线速度的矢量关系:

角速度是矢量,在定轴转动中其方向沿着轴向,它与刚体中r处点的线加速度关系:

其中:为切向加速度:为法向加速度。 二、转动定律

1、力矩 力矩一般说来是一空间矢量,在定轴转动中,角速度方向已经确定,沿转动轴方向,刚体. 转动状态的改变只与力矩在这一方向上的分量有关。在定轴转动中,力矩可简化为代数量。

其量值: J 2、转动惯量质量的分布及转轴位置都转动惯量是表示物体转动惯性的物理量,它与物体的质量大小、 有关系,是转动问题中的一个重要的物理量: )定义式:(1

不连续分布的质点系:

质量连续分布的物体: )平行轴定理:(2

,的转动惯量为绕通过质心任意物体绕某固定轴O的转动惯量为,C而平行于固定轴O ,那么:,转动物体的总质量为mO 轴与C轴间距为d )垂直轴定理:(3 轴的转动惯轴的转动惯量为,薄板饶平面上,有一薄形板,薄板饶 在 轴的转动惯量:O,那么,薄板饶通过量为垂直于平面的轴的交点 。对于对于匀质简单形状的几何体可查表查得它的转动惯量,转动惯量除上述的计算方法, 非匀质或不规则的物体我们可以经过实验方法来测定。 3、转动定律:

一般形式为: 在刚体定轴转动中:用转动定转动定律是转动问题中的基本规律,它的地位与质点动力学牛顿第二定律相当。律的解题步骤也与牛顿第二定律类同。仍为分析研究对象,画出隔离体受力图,选取合适

是相对同一轴而言,、、坐标,列出相应方程,和求解讨论。因注意到. 个代数式。

三、角动量原理

1、刚体定轴转动角动量: 2、角动量原理:

一般形式: 刚体定轴转动: 、角动量守恒定律:3 系统(质点系或物体组)受到的合外矩为零,则系统的角动量守恒。

恒矢量 轴做定轴转动时:物体组绕z

恒量 应用角动量守恒定律时应注意: 1)合外力矩为零的条件而不是合外力为零的条件( )适用于惯性参照系(或质心参照系),对同一转轴而言(2 (3)适用于刚体也适用于非刚体 4()适用于宏观也适用于微观

四、转动中的功能关系

、力矩的功:1 2、刚体的转动动能: 、功能定理:3

是指内力、外力、内力矩、外力矩的总功,而动能式中是质心的平动动能与和 刚体或非刚体绕质心转动动能的总和。. 4、机械能守恒 非保守内力、内力矩、非保守外力和外力矩不作功时系统的总机能保持不变。

恒量

五、刚体的平面运动

刚体中某一平面,被限制在一固定平面内运动,有三个自由度,处理刚体平面运动有如下 的方法: 方法一,刚体平面运动可以分解为以质心运动为代表的平动和绕过质心的垂直轴的转动。 质心运动服从质心运动规律。

绕质心轴转动服从质心系转动定律和动能定理

方法二,刚体平面运动可视为饶瞬时转轴P作纯转动。 对瞬轴的动能定理

; 式中 是个常数的条件下才能成立,例如圆柱体但对瞬轴的转动定律,只有在 ,则对瞬时轴的转动定律才成立。和球作纯滚动时,

六、刚体的进动 进动是刚体的一种非定点运动,绕自转轴转动的回转仪在重力矩作用下,非但不会倾倒; 而且自转轴还会旋转。 、回转仪进动的物理实质(在转动参照系中观察)1重力矩作用使回转仪倾倒;回转仪倾倒而产生垂直于自转轴的惯性力矩,使回转仪进动; 回转仪进动又产生与重力矩平衡的惯性力矩,使回转仪不再倾倒,继续进动。 2、回转仪进动方向的规则 回转仪的进动使其自转角速度的指向,具有向外加力矩指向靠拢的趋势。

、回转仪进动角速度:3

对于给定刚体,进动角速度的大小,与外加力矩成正比,与刚体自转角速度成反比。

振动力学基础第6章

一、产生谐振动的动力学条件

当物体偏离平衡位置时,我们称之为平衡位置。物体受到的合外力或合外力矩为零的位置, 物体受到与位移成正比与位移方向相反的恢复力(),或受到与角位移成正比 )作用时物体将作谐振动。 与角位移方向相反的恢复力矩( 1、弹簧振子(图6-1)

这微分方程的解为:

式中圆频率 由此可得振动周期 、复摆(物理摆)2

表示。式中b为支点到质心的距离,也常用 这微分方程的解为:

,由此可得振动周期式中圆频率 、其他类型简谐振动的一般求解步骤:3 )选取合适的坐标,找出平衡位置。(1 。(2)写出在平衡位置处物体所受各力的平衡条件,(在此较简单的情况下这一步可省略))给一微扰使物体偏离平衡位置,画出物体的受力图,找出回复力或回复力矩的表达(3 式。)列出动力学微分方程,与标准谐振动微分方程比较系数,可得谐振动的圆频率和周(4 期。

二、谐振动的运动学描述有三种形式:

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