《理论力学五章》课件

《理论力学五章》ppt课件•第一章静力学基础•第二章运动学基础目录•第三章动力学基础•第四章分析力学基础•第五章振动与波01第一章静力学基础力的概念与性质总结词力的定义、性质详细描述力是物体之间的相互作用，力具有物质性、相互性和是改变物体运动状态的原矢量性等性质因力的合成与分解01总结词力的合成法则、力的分解法则02详细描述03根据平行四边形定则，两个力合成时，以这两个力为邻边作出的两个力和合力的关系的平行四边形是唯一的04力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则平衡状态与平衡条件01020304总结词平衡状态的概念、平详细描述平衡条件是指物体在平衡状态平衡状态是指物体处于静止或衡条件下应满足的条件，包括合力为匀速直线运动的状态零、合力矩为零等02第二章运动学基础质点和刚体的基本运动形式质点的基本运动形式描述质点和刚体运动直线运动、圆周运动、的物理量位置、速抛体运动等度、加速度等刚体的基本运动形式平动、定轴转动、平面运动等速度和加速度的合成定理平行四边形法则相对速度和相对加速度描述速度和加速度在平面内的合成与描述刚体相对于固定参考系或相对于分解另一个刚体的速度和加速度基点法描述刚体平面运动中基点的速度和加速度刚体的平面运动刚体的平面运动形式定轴转动、平面平行运动等刚体平面运动的合成与分解描述刚体平面运动的合成与分解，包括线速度、角速度、角加速度等刚体平面运动的动能和动量计算刚体平面运动的动能和动量，以及力矩和力的冲量等03第三章动力学基础动量定理与动量守恒定律动量定理力对时间的累积等于物体动量的变化即Ft=mv2-mv1，其中F是作用在物体上的力，t是力的作用时间，m是物体的质量，v1和v2分别是物体初速度和末速度动量守恒定律在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变即系统内各个物体的动量之和保持不变动能定理与机械能守恒定律动能定理力对空间的累积等于物体动能的改变即Fs=E2-E1，其中F是作用在物体上的力，s是力的作用距离，E1和E2分别是物体初动能和末动能机械能守恒定律在没有外力或外力做功为零的情况下，系统的总机械能保持不变即系统内各个物体的动能和势能之和保持不变动力学普遍定理牛顿第二定律物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比即F=ma，其中F是作用在物体上的力，m是物体的质量，a是物体的加速度动力学普遍定理对于任何质点或质点系，其运动状态的改变只取决于作用在物体上的力，而不受其他因素的影响即物体的运动状态变化与所受外力的大小、方向和作用点有关04第四章分析力学基础牛顿运动定律的适用范围010203宏观低速理想状态孤立系统牛顿运动定律适用于宏观牛顿运动定律适用于理想牛顿运动定律适用于孤立低速物体，即物体的大小状态，即没有摩擦力、空系统，即没有其他物体对和速度远小于光速气阻力等外部力作用的理该物体产生影响想情况动量与角动量定理动量定理物体的动量等于质量乘以速度，动量定理描述了力的时间累积效应角动量定理物体的角动量等于转动惯量乘以角速度，角动量定理描述了力矩对物体转动的累积效应拉格朗日方程形式拉格朗日方程的一般形式为dL/dt定义=-δW/δt，其中L是拉格朗日函数，W是外力所做的功拉格朗日方程是描述系统动力学的方程，它基于系统的动能和势能，以及系统所受的约束和外力应用拉格朗日方程广泛应用于物理、工程、航天等领域，用于描述系统的运动规律和预测系统的行为05第五章振动与波单摆与复摆的振动单摆的振动复摆的振动单摆是一种简单的振动系统，由一根细线悬挂的小球组成复摆是一类比较复杂的振动系统，由一个刚性转轴和可绕当小球受到微小扰动后，会在垂直方向上做周期性振动转轴旋转的刚体组成当刚体受到微小扰动后，会在垂直方向上做周期性振动振动方程振动能量单摆和复摆的振动都可以用简谐振动的方程来表示，即形单摆和复摆的振动能量可以用动能和势能之和来表示，其如x=A sinomegat+varphi的方程中动能和势能都可以用摆长、质量、角度等参数来计算弹性振动的动力学方程弹性振动的定义弹性振动的动力学方程弹性振动是指物体在受到外力作用后产生弹性振动的动力学方程可以用牛顿第二定的周期性振动，其特点是振幅逐渐减小，律来表示，即F=ma，其中F是外力，直到振动停止m是质量，a是加速度阻尼效应弹性常数阻尼效应是指物体在振动过程中受到的阻弹性常数是描述物体弹性的参数，它决定力，它会使振幅逐渐减小，直到振动停止了物体在受到外力作用后的形变程度不阻尼效应可以用阻尼系数来表示同的材料有不同的弹性常数波动的基本性质与分类波动的基本性质波动的分类波动是指能量在介质中传播的方式，它具有传播波动可以根据不同的分类标准进行分类，如按照性、周期性、振幅衰减等基本性质波动形式可以分为机械波和电磁波；按照波动方向可以分为横波和纵波等波动方程波速与波长波动方程是描述波动传播规律的数学模型，它可波速是指单位时间内波动传播的距离，波长是指以用偏微分方程来表示不同的波动方程具有不波动一个周期内传播的距离波速、波长和频率同的解法和物理意义之间有关系式v=lambda f，其中v是波速，lambda是波长，f是频率。