版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、會(huì)計(jì)學(xué)1剛體平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程剛體平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程7.5 剛體平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué) 7.5.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)力學(xué)方程 平面運(yùn)動(dòng) = 平動(dòng)+定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 1.求質(zhì)心的運(yùn)動(dòng) 根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定律 ciamF cxixmaF cyiymaFm 剛體的質(zhì)量. 所有外力的矢量和, iF剛體作平面運(yùn)動(dòng),受力必是平面力 直角坐標(biāo)系中的分量式 (7.5.1)第1頁(yè)/共19頁(yè)2. 剛體繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng) 在質(zhì)心系中剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng). 選質(zhì)心坐標(biāo)系 Cxyz ,設(shè)z為過(guò)質(zhì)心而垂直于固定平面的軸. 在質(zhì)心系中tLMMzidd 慣慣外外M外i 外力對(duì)質(zhì)心的力矩,又 M慣= 0 M慣 慣性力對(duì)質(zhì)心力矩. zzczzcziIt
2、ItLM d)(ddd外外第2頁(yè)/共19頁(yè)zzciIM 外外 即剛體相對(duì)于質(zhì)心的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)同樣服從定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律. 式(7.5.1)和(7.5.2)稱(chēng)剛體平面運(yùn)動(dòng)的基本動(dòng)力學(xué)方程.(7.5.2)第3頁(yè)/共19頁(yè)7.5.2 作用于剛體上的力 1.作用于剛體上力的兩種效果 滑移矢量 (1) 施于剛體的力的特點(diǎn) 作用力通過(guò)質(zhì)心,對(duì)質(zhì)心軸上的力矩為零,使剛體產(chǎn)生平動(dòng). 力作質(zhì)心軸的力矩使剛體產(chǎn)生角加速度. 施于剛體的某個(gè)點(diǎn)的力,決不可以隨便移到另一點(diǎn)去.AFBF第4頁(yè)/共19頁(yè)(2) 施于剛體的力是滑移矢量 右圖中,施于A點(diǎn)的力F 可用施于B點(diǎn)的力F 代替,即力可沿作用線(xiàn)滑移.ABC作用于剛體的力的三要素
3、: FFF大小、方向和作用線(xiàn). 第5頁(yè)/共19頁(yè)2.力偶和力偶矩 力偶:大小相等方向相反彼此平行的一對(duì)力. 21FF 2211FrFrM 力偶力偶121)(Frr 112Fr 大小 FdrM sin12力力偶偶與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān). Odm1m22r12r1r2F1F 一般作用于剛體的力等效于一作用線(xiàn)通過(guò)質(zhì)心的力和一力偶,這力的方向和大小與原力相同,而力偶矩等于原力對(duì)質(zhì)心軸的力矩. 第6頁(yè)/共19頁(yè)7.5.3 剛體平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 22k2121 ccImvE 動(dòng)能 動(dòng)能定理 )2121(22 ccImvA 外外222121 cccImvmghE 機(jī)械機(jī)械 如果剛體不太大,若剛體在運(yùn)動(dòng)中只有保守力
4、作功,則系統(tǒng)的機(jī)械能也守恒.第7頁(yè)/共19頁(yè)例題1如圖,固定斜面傾角為 ,質(zhì)量為 m 半徑為 R 的均質(zhì)圓柱體順斜面向下作無(wú)滑滾動(dòng),求圓柱體質(zhì)心的加速度ac 及斜面作用于柱體的摩擦力F .x yOCx y 解NFFW根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理camFWF Ny 軸上投影cmaFW sin對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定理 Rac sin31 sin32mgFgac 221mRIFR 無(wú)滑滾動(dòng) 第8頁(yè)/共19頁(yè)例題2質(zhì)量為m的汽車(chē)在水平路面上急剎車(chē),前后輪均停止轉(zhuǎn)動(dòng). 前后輪相距L,與地面的摩擦因數(shù)為 .汽車(chē)質(zhì)心離地面高度為h,與前輪軸水平距離為l .求前后車(chē)輪對(duì)地面的壓力.第9頁(yè)/共19頁(yè)OCxyx y 1F2F1NF
5、2NF解 汽車(chē)受力如圖. camFFFFW 2N1N02N1N WFFy 軸投影2N21N1 FFFF 0)()(1N2N21 lFlLFhFF對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)定理根據(jù)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理第10頁(yè)/共19頁(yè)LhlmgFLhlLmgF/ )(/ )(2N1N 由上面方程可解出根據(jù)牛頓第三定律,前后輪對(duì)地面的壓力大小分別為FN1、FN2 ,但方向向下.第11頁(yè)/共19頁(yè)例題3 在例題1中,設(shè)圓柱體自靜止開(kāi)始滾下,求質(zhì)心下落高度 h 時(shí),圓柱體質(zhì)心的速率.x yOCx y NFFW解 因?yàn)槭菬o(wú)滑滾動(dòng),靜摩擦力F 不做功,只有重力W做功,機(jī)械能守恒.2224121 mRmvc Rvc ghvc332 222)2
6、1(2121 mRmvmghc 無(wú)滑滾動(dòng)條件第12頁(yè)/共19頁(yè)7.5.4 滾動(dòng)摩擦力偶矩 滾動(dòng)摩擦發(fā)生的原因:是物體與接觸面處的非彈性形變引起. 設(shè)滾輪在接觸區(qū)無(wú)形變,地面有非彈性形變.ONFWONFW PFN FONFWPFM滾如圖 對(duì)質(zhì)心產(chǎn)生反向力矩 滾動(dòng)摩擦力矩M滾NF NFM 滾滾 摩擦因數(shù),由實(shí)驗(yàn)測(cè). 第13頁(yè)/共19頁(yè)M滾 使物體角速度減小,則接觸面各點(diǎn)有向前滑動(dòng)趨勢(shì),從而產(chǎn)生反向摩擦力(滾動(dòng)摩擦)使物體減速.滾動(dòng)阻力因數(shù) ,/r r是輪半徑. 路面類(lèi)型路面類(lèi)型良好的瀝青或混凝土路面良好的瀝青或混凝土路面0.0100.018一般的瀝青或混凝土路面一般的瀝青或混凝土路面0.0180.
7、020坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050泥濘土路(雨季或解凍)泥濘土路(雨季或解凍)0.1000.250結(jié)冰路面結(jié)冰路面0.0100.030表7.2常見(jiàn)汽車(chē)輪在幾種典型路面上的 值 第14頁(yè)/共19頁(yè)滾動(dòng)摩擦 滑動(dòng)摩擦 CNFWM滾FfFCFA設(shè)滾子勻速滾動(dòng),則阻力和阻力矩分別為 FF f0f 滾滾MrF NFM 滾滾聯(lián)立得 WWrFrFF Nf若滾子勻速平動(dòng) WFF N表7.2與表3.2相比,有 FF 第15頁(yè)/共19頁(yè)7.5.5 汽車(chē)輪的受力汽車(chē)的極限速度 CNFWM滾NF F M驅(qū)fF M滾驅(qū)CNFWM滾FfF驅(qū)動(dòng)輪 被動(dòng)輪 NfFrF 0f 滾滾驅(qū)驅(qū)MrFMrMrMMF/ )(f驅(qū)驅(qū)滾滾驅(qū)驅(qū) rM/驅(qū)驅(qū)汽車(chē)牽引力 第16頁(yè)/共19頁(yè)例題4桑塔納汽車(chē)勻速行駛,汽車(chē)橫截面積為 S=1.89m2,空氣阻力因數(shù)Cv=0.425. 發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P發(fā)=60kW,設(shè)經(jīng)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能量損失10%,空氣密度 =1.2258 Ns2/m4.汽車(chē)行駛所受空氣阻力 求汽車(chē)沿水平路面行駛的最高速率vmax2f21SvCFv 解 取發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒物以外的整個(gè)汽車(chē)為質(zhì)點(diǎn)系 功 0 內(nèi)內(nèi)外外AA功率 0 內(nèi)內(nèi)外外PPP外= P發(fā)+滾動(dòng)摩擦力偶矩功率+空氣阻力功率P阻 第17頁(yè)/共19頁(yè)不計(jì)滾動(dòng)摩擦力偶矩功率 0213max SvCPv 發(fā)發(fā)km/h107 . 1
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- DB2102T 0104-2024 碼頭無(wú)人值守汽車(chē)衡物聯(lián)網(wǎng)消息傳輸規(guī)程
- 浙江省杭州市2016年中考數(shù)學(xué)試卷(含答案)
- 2024年學(xué)校工作計(jì)劃
- 《 美術(shù)館(博物館)物業(yè)管理服務(wù)規(guī)范》編制說(shuō)明
- 山東南山集團(tuán)東海外國(guó)語(yǔ)校2024年中考數(shù)學(xué)對(duì)點(diǎn)突破模擬試卷含解析
- 保定學(xué)院《會(huì)展安全與危機(jī)管理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 寶雞文理學(xué)院《油畫(huà)靜物》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 學(xué)?!胺婪秾W(xué)生意外傷害”安全應(yīng)急演練方案及總結(jié)
- 中醫(yī)適宜技術(shù)試題(附答案)
- 新課標(biāo)2023版高考地理一輪檢測(cè)三十五從區(qū)域認(rèn)知的視角聚焦自然災(zāi)害
- 稅務(wù)籌劃學(xué)課件:國(guó)際稅務(wù)籌劃
- 安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控清單
- 學(xué)校宿舍管理制度及細(xì)則(15篇)
- 健身房市場(chǎng)策略分析報(bào)告總結(jié)
- 定窯完整版本
- 傭金協(xié)議中英文范本
- 《認(rèn)識(shí)方向》(教案)青島版二年級(jí)上冊(cè)數(shù)學(xué)
- 第七章-網(wǎng)絡(luò)新聞寫(xiě)作課件
- 一般固廢處理協(xié)議合同書(shū)
- 工廠(chǎng)產(chǎn)能規(guī)劃
- 民用無(wú)人機(jī)身份識(shí)別編碼規(guī)則
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論