《动力学基本定律动力学理论力学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《动力学基本定律动力学理论力学.ppt(46页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、动力学基本定律动力学理论力学课件现在学习的是第1页,共46页第三篇第三篇 动力学动力学第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律现在学习的是第2页,共46页第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律10-1 牛顿三定律牛顿三定律第一定律:惯性定律第一定律:惯性定律任何质点如不受力作用,则将保持原来静止任何质点如不受力作用,则将保持原来静止或等速直线运动状态。或等速直线运动状态。1、不受力?、不受力?2、惯性:、惯性:质点具有的保持原有的运动状态不质点具有的保持原有的运动状态不变的特性变的特性3、要运动状态改变,必须有力作用、要运动状态改变,必须有力作用现在学习的是第3页,共46页第二定律(力与
2、加速度之间的关系定律)第二定律(力与加速度之间的关系定律)质点在力的作用下所获得的加速度的大小与力的大小成正质点在力的作用下所获得的加速度的大小与力的大小成正质点在力的作用下所获得的加速度的大小与力的大小成正质点在力的作用下所获得的加速度的大小与力的大小成正比,与质点的质量成反比,方向与力的方向相同。即比,与质点的质量成反比,方向与力的方向相同。即比,与质点的质量成反比,方向与力的方向相同。即比,与质点的质量成反比,方向与力的方向相同。即第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-1 10-1 牛顿三定律牛顿三定律1、矢量式、矢量式2、瞬时关系式、瞬时关系式3、质量是对惯性的度量、质量是
3、对惯性的度量 单位:单位:kg,1N=1kg.1m/s2现在学习的是第4页,共46页第三定律(作用反作用定律)第三定律(作用反作用定律)两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,两物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,沿同一条直线分别作用在两个物体上。方向相反,沿同一条直线分别作用在两个物体上。第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-1 10-1 牛顿三定律牛顿三定律现在学习的是第5页,共46页 几个力同时作用于一个质点时所引起的加速几个力同时作用于一个质点时所引起的加速度等于各个力单独作用于该物体时所引起的那度等于各个力单独作用于该物体时所引起的那些加速度的矢量和。些加
4、速度的矢量和。第四定律(力的独立作用定律)第四定律(力的独立作用定律)第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-1 10-1 牛顿三定律牛顿三定律牛顿三定律牛顿三定律即:若即:若则有:则有:现在学习的是第6页,共46页第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-1 10-1 牛顿三定律牛顿三定律牛顿三定律牛顿三定律几点说明:几点说明:1、牛顿定律是古典力学定律,不适于微观粒子、牛顿定律是古典力学定律,不适于微观粒子和接近光速的物体。和接近光速的物体。2、牛顿定律以惯性坐标系为参考系。、牛顿定律以惯性坐标系为参考系。现在学习的是第7页,共46页第第10章章 动力学基本定律动力学基本
5、定律10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程直角坐标系:直角坐标系:现在学习的是第8页,共46页运动轨迹已知,采用自然法(弧坐标形式)运动轨迹已知,采用自然法(弧坐标形式)第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-2 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程自然轴系:自然轴系:现在学习的是第9页,共46页第一类问题第一类问题已知质点的运动,求作用于质点的力。已知质点的运动,求作用于质点的力。微微分问题分问题第二类问题第二类问题已知质点所受到的力,求质点的运动。已知质点所受到的力,求质点的运动。积分问题积分问题知知 x=x(t),y=y(t),z=z(
6、t),求,求 F力可以是恒力、时间函数、位置函数和速度函数。力可以是恒力、时间函数、位置函数和速度函数。力可以是恒力、时间函数、位置函数和速度函数。力可以是恒力、时间函数、位置函数和速度函数。第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程现在学习的是第10页,共46页第二类问题第二类问题C1C C6 6可由质点运动的初始条件来确定。可由质点运动的初始条件来确定。可由质点运动的初始条件来确定。可由质点运动的初始条件来确定。初始条件:质点的初位置和初速度。初始条件:质点的初位置和初速度。即即t=0时时第第10章章 动力学基本定
7、律动力学基本定律 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程现在学习的是第11页,共46页第第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-2 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程求解步骤与方法:求解步骤与方法:1、选坐标、选坐标2、将质点置于、将质点置于一般位置一般位置,受力分析,受力分析3、运动分析:、运动分析:v,a方向方向4、列运动微分方程求解、列运动微分方程求解现在学习的是第12页,共46页 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题例例 题题 1弹簧质量系统,物块的质量为弹簧质量系统,物块的质量为
8、弹簧质量系统,物块的质量为弹簧质量系统,物块的质量为m,弹簧的刚度系弹簧的刚度系弹簧的刚度系弹簧的刚度系数为数为数为数为k k,物块自平衡位置的初始速度为物块自平衡位置的初始速度为物块自平衡位置的初始速度为物块自平衡位置的初始速度为v0。求:求:求:求:物块的运动方程物块的运动方程l l0 0m mk kv v0 0现在学习的是第13页,共46页l l0 0 x xx xO Om mk kF F例例 题题 1 解:解:解:解:这是已知力这是已知力(弹簧力弹簧力弹簧力弹簧力)求运动规律,故为第二类求运动规律,故为第二类动力学问题。动力学问题。以弹簧未变形时的平衡位置为原点建立以弹簧未变形时的平衡
9、位置为原点建立以弹簧未变形时的平衡位置为原点建立以弹簧未变形时的平衡位置为原点建立OxOx坐标系,将坐标系,将坐标系,将坐标系,将物块置于任意位置物块置于任意位置物块置于任意位置物块置于任意位置 x x 0 0 处。物块在处。物块在 x x 方向只受有弹簧方向只受有弹簧力力F Fk x k x i i。根据直角坐标系中的质点运动微分方程。根据直角坐标系中的质点运动微分方程。根据直角坐标系中的质点运动微分方程。根据直角坐标系中的质点运动微分方程l l0 0m mk k 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第14页,共46页F Fl l0 0 x xx xO Om
10、 mk k例例 题题 1 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第15页,共46页例例 题题 2l l0 0m mk kv v0 0 弹簧质量系统,物块弹簧质量系统,物块的质量为的质量为m,弹簧的刚度系弹簧的刚度系数为数为k,物块自平衡位置的物块自平衡位置的初始速度为初始速度为v0。求:求:物块的运动方程物块的运动方程 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第16页,共46页F F例例 题题 2x xO O 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)求运动规律,求运动规律,故为第二类动力学问题。故
11、为第二类动力学问题。故为第二类动力学问题。故为第二类动力学问题。以弹簧在静载以弹簧在静载以弹簧在静载以弹簧在静载mg g作用下变形后的平作用下变形后的平作用下变形后的平作用下变形后的平衡位置为原点建立衡位置为原点建立衡位置为原点建立衡位置为原点建立OxOx坐标系,将物块坐标系,将物块坐标系,将物块坐标系,将物块置于任意位置置于任意位置置于任意位置置于任意位置 x 0 0 处。处。处。处。x xm mk kl l0 0st stWW 物块在物块在物块在物块在 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 x k x i i 和重力和重力和重力和重力WWm m
12、gi。10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第17页,共46页解:解:解:解:根据直角坐标系中的质点运动根据直角坐标系中的质点运动根据直角坐标系中的质点运动根据直角坐标系中的质点运动 微分方程:微分方程:微分方程:微分方程:F Fx xm mk kx xO Ol l0 0st stWW例例 题题 2 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第18页,共46页例例 题题 2 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第19页,共46页计算结果分析计算结果分析计算结果分析计算结果分析l l0 0m mk kv
13、 v0 0l l0 0 x xx xO Om mk kv v0 01 1、重力、重力、重力、重力mgmg只改变了系统的平衡位置,对运动规律并无影响。只改变了系统的平衡位置,对运动规律并无影响。只改变了系统的平衡位置,对运动规律并无影响。只改变了系统的平衡位置,对运动规律并无影响。2 2、物块垂直悬挂时,坐标原点选择不同,对运动微分方程、物块垂直悬挂时,坐标原点选择不同,对运动微分方程、物块垂直悬挂时,坐标原点选择不同,对运动微分方程、物块垂直悬挂时,坐标原点选择不同,对运动微分方程的影响,这一问题请同学们自己研究。的影响,这一问题请同学们自己研究。的影响,这一问题请同学们自己研究。的影响,这一
14、问题请同学们自己研究。10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题现在学习的是第20页,共46页例例 题题 3如图所示,在曲柄滑道如图所示,在曲柄滑道机构中,活塞和活塞杆机构中,活塞和活塞杆质量共为质量共为50kg50kg。曲柄。曲柄OAOA长长长长0.3m0.3m,绕,绕,绕,绕O O轴作匀轴作匀轴作匀轴作匀速转动,转速为速转动,转速为速转动,转速为速转动,转速为n=120r/minn=120r/min。求求求求:当曲柄在和时,作用当曲柄在和时,作用当曲柄在和时,作用当曲柄在和时,作用在构件在构件在构件在构件BDCBDC上总的水平上总的水平上总的水平上总的水平力。力。力。力。第
15、第10章章 动力学基本定律动力学基本定律 10-2 10-2 质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程质点运动微分方程现在学习的是第21页,共46页 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题aeaaar解:解:1、取、取A为动点,动系固连于为动点,动系固连于BDC,牵运为平动。,牵运为平动。例例 题题 3现在学习的是第22页,共46页 10-3 质点动力学的两类基本问题质点动力学的两类基本问题2、取构件、取构件BDC为研究对为研究对 象,受力分析如图。象,受力分析如图。FAaemgNx例例 题题 3现在学习的是第23页,共46页几个有意义的实际问题几个有意义的实际问题
16、现在学习的是第24页,共46页几个有意义的实际问题几个有意义的实际问题现在学习的是第25页,共46页几个有意义的实际问题几个有意义的实际问题现在学习的是第26页,共46页?几个有意义的实际问题几个有意义的实际问题 北半球由南北半球由南北半球由南北半球由南向北流动的河向北流动的河向北流动的河向北流动的河流对河岸将产流对河岸将产流对河岸将产流对河岸将产生什么作用生什么作用生什么作用生什么作用现在学习的是第27页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学 宇航员在航天器中的运动宇航员在航天器中的运动 傅科摆的摆动平面相对于地球的运动傅科摆的摆动平面相对于地球的运动 飞行员血管
17、中的血液质点相对于飞飞行员血管中的血液质点相对于飞行器的运动行器的运动 水轮发电机中水流相对于水轮的运动水轮发电机中水流相对于水轮的运动1、质点非惯性系运动、质点非惯性系运动现在学习的是第28页,共46页s sa ax xz zy yO O惯性参考系惯性参考系惯性参考系惯性参考系 O x y zO x y z非惯性参考系非惯性参考系非惯性参考系非惯性参考系 绝对运动轨迹绝对运动轨迹绝对运动轨迹绝对运动轨迹 s sa a质点质点质点质点P P在惯在惯在惯在惯性参考系中的运动轨迹性参考系中的运动轨迹性参考系中的运动轨迹性参考系中的运动轨迹 相对运动轨迹相对运动轨迹相对运动轨迹相对运动轨迹 s sr
18、质点质点质点质点P P在非在非在非在非惯性参考系中的运动轨迹惯性参考系中的运动轨迹惯性参考系中的运动轨迹惯性参考系中的运动轨迹 研究质点在非惯性参考系中研究质点在非惯性参考系中研究质点在非惯性参考系中研究质点在非惯性参考系中的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性参考系中的运动。参考系中的运动。参考系中的运动。参考系中的运动。相对位矢相对位矢相对位矢相对位矢2、质点相对运动动力学的基本方程、质点相对运动动力学的基本方程 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学P Ps sr r现在学习的是第29页,共46页 研究质点
19、在非惯性参考系中研究质点在非惯性参考系中的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性的运动需要先研究质点在惯性参考系中的运动。参考系中的运动。参考系中的运动。参考系中的运动。相对位矢相对位矢相对位矢相对位矢F FF F 作用在质点上的力作用在质点上的力作用在质点上的力作用在质点上的力对质点对质点P P应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律a aa a质点的绝对加速度。质点的绝对加速度。质点的绝对加速度。质点的绝对加速度。10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学s sa ax xz zy yO OP Ps sr r现在学习
20、的是第30页,共46页对质点对质点对质点对质点P P应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律应用牛顿第二定律根据加速度合成定理根据加速度合成定理根据加速度合成定理根据加速度合成定理aa a质点的绝对加速度质点的绝对加速度质点的绝对加速度质点的绝对加速度ae e质点的牵连加速度质点的牵连加速度质点的牵连加速度质点的牵连加速度ar r质点的相对加速度质点的相对加速度质点的相对加速度质点的相对加速度aC C质点的科氏加速度质点的科氏加速度质点的科氏加速度质点的科氏加速度 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学现在学习的是第31页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯
21、性系中的质点动力学现在学习的是第32页,共46页 非惯性系中质点的运动微分方程非惯性系中质点的运动微分方程非惯性系中质点的运动微分方程非惯性系中质点的运动微分方程 质点的质量与质点的相对加速度的乘积等于作用在质质点的质量与质点的相对加速度的乘积等于作用在质质点的质量与质点的相对加速度的乘积等于作用在质质点的质量与质点的相对加速度的乘积等于作用在质点上的外力的合力与牵连惯性力以及科氏力的矢量和。点上的外力的合力与牵连惯性力以及科氏力的矢量和。点上的外力的合力与牵连惯性力以及科氏力的矢量和。点上的外力的合力与牵连惯性力以及科氏力的矢量和。10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学 当非
22、惯性参考系仅作平移时当非惯性参考系仅作平移时当非惯性参考系仅作平移时当非惯性参考系仅作平移时现在学习的是第33页,共46页牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例 飞机急速爬高时飞机急速爬高时飞机急速爬高时飞机急速爬高时飞行员的黑晕现象飞行员的黑晕现象飞行员的黑晕现象飞行员的黑晕现象爬升时:爬升时:爬升时:爬升时:a a 5 5g g惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机动点血流质点动点血流质点动点血流质点动点血流质点 牵连惯性力向下,从心脏牵连惯性力向下,从心脏牵
23、连惯性力向下,从心脏牵连惯性力向下,从心脏流向头部的血流受阻,造成流向头部的血流受阻,造成流向头部的血流受阻,造成流向头部的血流受阻,造成大脑缺血,形成大脑缺血,形成大脑缺血,形成大脑缺血,形成黑晕现象。黑晕现象。黑晕现象。黑晕现象。飞行员的黑晕与红视现象飞行员的黑晕与红视现象飞行员的黑晕与红视现象飞行员的黑晕与红视现象 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学现在学习的是第34页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例俯冲时:俯冲时:俯冲时:俯冲时:a a 2 2g
24、 g 飞机急速俯冲时飞机急速俯冲时飞机急速俯冲时飞机急速俯冲时飞行员的红视现象飞行员的红视现象飞行员的红视现象飞行员的红视现象惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机非惯性参考系飞机动点血流质点动点血流质点动点血流质点动点血流质点 牵连惯性力向上,使血流牵连惯性力向上,使血流牵连惯性力向上,使血流牵连惯性力向上,使血流自下而上加速流动,造成自下而上加速流动,造成自下而上加速流动,造成自下而上加速流动,造成大脑充血,形成大脑充血,形成大脑充血,形成大脑充血,形成红视现象红视现象红视现象红视现象。飞行员的黑晕与红视现象飞行员的黑晕与红
25、视现象飞行员的黑晕与红视现象飞行员的黑晕与红视现象现在学习的是第35页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球惯性参考系地球非惯性参考系大盘非惯性参考系大盘非惯性参考系大盘非惯性参考系大盘 动点皮带上的小段质动点皮带上的小段质动点皮带上的小段质动点皮带上的小段质量量量量 m m 牵连惯性力大盘转速牵连惯性力
26、大盘转速牵连惯性力大盘转速牵连惯性力大盘转速很慢,牵连加速度很小,很慢,牵连加速度很小,很慢,牵连加速度很小,很慢,牵连加速度很小,m m的牵连惯性力可以忽略的牵连惯性力可以忽略的牵连惯性力可以忽略的牵连惯性力可以忽略不计。不计。不计。不计。现在学习的是第36页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学 牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形 牵连惯性力牵连惯性力牵连惯性力牵连惯性力 大
27、盘大盘大盘大盘转速很慢,牵连加速度转速很慢,牵连加速度转速很慢,牵连加速度转速很慢,牵连加速度很小,很小,很小,很小,m m的牵连惯性力的牵连惯性力的牵连惯性力的牵连惯性力可以忽略不计。可以忽略不计。可以忽略不计。可以忽略不计。科氏力科氏力科氏力科氏力 m m的科氏加的科氏加的科氏加的科氏加速度速度速度速度a aC C2 2 e e v vr r,科氏力科氏力科氏力科氏力 F FgCgC2 2 m m e e v vr r,使皮带变使皮带变使皮带变使皮带变形。形。形。形。现在学习的是第37页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏
28、力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形慢速转动的大盘使快速运动的皮带变形现在学习的是第38页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例 由于地球的由于地球的自转引起的水自转引起的水自转引起的水自转引起的水流科氏惯性力。流科氏惯性力。现在学习的是第39页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学 牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例牵连惯性力
29、与科氏力实例牵连惯性力与科氏力实例 水流科氏水流科氏水流科氏水流科氏惯性力对右惯性力对右岸的冲刷。岸的冲刷。岸的冲刷。岸的冲刷。现在学习的是第40页,共46页O O 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学 应用举例应用举例应用举例应用举例例例 题题 4P Pk kk k 开有矩形槽的大盘以等角速度开有矩形槽的大盘以等角速度开有矩形槽的大盘以等角速度开有矩形槽的大盘以等角速度 绕绕绕绕O O轴旋转。矩形槽内安置物块轴旋转。矩形槽内安置物块轴旋转。矩形槽内安置物块轴旋转。矩形槽内安置物块-弹簧系统,物块弹簧系统,物块P P的质量为的质量为m m,弹簧的刚度系数为弹簧的刚度系数为弹簧
30、的刚度系数为弹簧的刚度系数为k。初始状态下,。初始状态下,。初始状态下,。初始状态下,物块处于大盘圆心物块处于大盘圆心物块处于大盘圆心物块处于大盘圆心O O ,这时弹簧不,这时弹簧不,这时弹簧不,这时弹簧不变形。变形。变形。变形。求求求求:1 1、物块的相对运动微分方程;、物块的相对运动微分方程;、物块的相对运动微分方程;、物块的相对运动微分方程;2 2、物块对槽壁的侧压力。、物块对槽壁的侧压力。、物块对槽壁的侧压力。、物块对槽壁的侧压力。现在学习的是第41页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学应用举例应用举例应用举例应用举例例例 题题 4P Pk kk kk k
31、k kP Px x y y O Ox x v vr ra ae en na agCgC解:解:1 1、非惯性参考系、非惯性参考系、非惯性参考系、非惯性参考系O xO x y y动点物块动点物块动点物块动点物块P2、分析相对速度和各种加、分析相对速度和各种加、分析相对速度和各种加、分析相对速度和各种加 速度:速度:速度:速度:相对速度相对速度相对速度相对速度vr r 沿着沿着沿着沿着x x 正向正向正向正向 牵连加速度牵连加速度ae en由大由大由大由大盘转动引起盘转动引起盘转动引起盘转动引起 科氏加速度科氏加速度a agCgC 2 2m m e e vr r现在学习的是第42页,共46页 10
32、-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学应用举例应用举例应用举例应用举例F Fgegen nF FF FN NF FgCgCk kk kP Px x v vr ra ae en na agCgCx x y y O O3 3、分析质点、分析质点、分析质点、分析质点(物块物块物块物块)受力:受力:受力:受力:F F 弹簧力弹簧力弹簧力弹簧力F F2 2k xFN N 槽对物块的约束力槽对物块的约束力F FgCgC 科氏力科氏力科氏力科氏力Fgegen n 法向牵连惯性力法向牵连惯性力法向牵连惯性力法向牵连惯性力 F Fgegen nm m 2 x x 现在学习的是第43页,共46页 10
33、-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学应用举例应用举例应用举例应用举例k kk kP Px x 解:解:解:解:4 4、建立质点、建立质点、建立质点、建立质点(物块物块)的相对的相对的相对的相对运动微分方程运动微分方程运动微分方程运动微分方程:v vr ra ae en na aICICF Fgegen nF FF FN NF Fg gC Cx x y y O O现在学习的是第44页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学应用举例应用举例应用举例应用举例解:解:解:解:4 4、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论物
34、块在物块在x x0处的平衡位置为稳定平衡位置。处的平衡位置为稳定平衡位置。当当时牵连惯性力小于弹簧的弹性恢复力,时牵连惯性力小于弹簧的弹性恢复力,物块的相对运动为自由振动,其固有频率为物块的相对运动为自由振动,其固有频率为现在学习的是第45页,共46页 10-4 非惯性系中的质点动力学非惯性系中的质点动力学应用举例应用举例应用举例应用举例解:解:解:解:4 4、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论、计算结果分析与讨论 当当牵连惯性力大于弹簧的弹性恢复力,牵连惯性力大于弹簧的弹性恢复力,物块不能在物块不能在x0处附近作自由振动,物块在处附近作自由振动,物块在x0处处的平衡是不稳定的。的平衡是不稳定的。当当牵连惯性力等于弹簧的弹性恢复力牵连惯性力等于弹簧的弹性恢复力物块在物块在x0处为随遇的平衡位置。处为随遇的平衡位置。现在学习的是第46页,共46页