《哈工大理論力學(xué)》課件

《哈工大理論力學(xué)》ppt課件目錄contents緒論質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律能量定理和機(jī)械能守恒定律01緒論總結(jié)詞理論力學(xué)是研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，對(duì)于工程技術(shù)和科學(xué)研究具有重要意義。詳細(xì)描述理論力學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、力的作用效果以及能量轉(zhuǎn)移等基本問題。它是工程技術(shù)和科學(xué)研究的基礎(chǔ)學(xué)科，為各種實(shí)際應(yīng)用提供理論支持。理論力學(xué)的定義與重要性總結(jié)詞理論力學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了古典力學(xué)和相對(duì)論力學(xué)兩個(gè)階段，相對(duì)論力學(xué)在愛因斯坦等科學(xué)家的推動(dòng)下逐漸成熟。詳細(xì)描述古典力學(xué)起源于古希臘時(shí)期，經(jīng)過牛頓等科學(xué)家的完善，形成了完整的經(jīng)典理論體系。相對(duì)論力學(xué)則是在20世紀(jì)初由愛因斯坦提出，它打破了古典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀念，為現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。理論力學(xué)的發(fā)展歷程VS理論力學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科密切相關(guān)，是這些學(xué)科的交匯點(diǎn)。詳細(xì)描述理論力學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)重要分支，與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科有著密切的聯(lián)系。它的發(fā)展和應(yīng)用需要借助數(shù)學(xué)和物理學(xué)的理論和方法，同時(shí)也為工程學(xué)的發(fā)展提供了重要的理論支持?？偨Y(jié)詞理論力學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系02質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)描述質(zhì)點(diǎn)在空間中的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律，一般形式為(x=f(t))、(y=g(t))、(z=h(t))。描述剛體在空間中的位置和姿態(tài)隨時(shí)間變化的規(guī)律，涉及到平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)和剛體的運(yùn)動(dòng)方程剛體運(yùn)動(dòng)方程質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程描述質(zhì)點(diǎn)在空間中位置變化的快慢程度，定義為位置矢量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。質(zhì)點(diǎn)速度質(zhì)點(diǎn)加速度剛體角速度剛體角加速度描述質(zhì)點(diǎn)速度變化的快慢程度，定義為速度矢量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。描述剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢程度，定義為相對(duì)于某固定點(diǎn)的位置矢量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。描述剛體角速度變化的快慢程度，定義為角速度矢量對(duì)時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)。質(zhì)點(diǎn)和剛體的速度和加速度質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于質(zhì)量與速度的乘積。剛體動(dòng)量描述剛體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于剛體上所有點(diǎn)的動(dòng)量之和。質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量描述質(zhì)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于質(zhì)量、速度和位置矢量的乘積。剛體角動(dòng)量描述剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于剛體上所有點(diǎn)的角動(dòng)量之和。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)所具有的能量，等于質(zhì)量與速度平方的一半的乘積。剛體動(dòng)能描述剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所具有的能量，等于剛體上所有點(diǎn)的動(dòng)能之和。質(zhì)點(diǎn)和剛體的動(dòng)量、角動(dòng)量、動(dòng)能03牛頓運(yùn)動(dòng)定律總結(jié)詞：慣性定律詳細(xì)描述：描述了物體在不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即靜止的物體將保持靜止，勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第一定律總結(jié)詞加速度定律詳細(xì)描述描述了物體受到的合外力與加速度之間的關(guān)系，即物體所受的合外力等于其質(zhì)量與加速度的乘積。牛頓第二定律作用與反作用定律總結(jié)詞描述了作用力和反作用力的關(guān)系，即兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一直線上。詳細(xì)描述牛頓第三定律04動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律動(dòng)量定理是描述物體動(dòng)量變化與力作用時(shí)間關(guān)系的定理。動(dòng)量定理指出，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系受到的合外力的沖量等于該質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量的變化量。公式表示為：FΔt=mΔv，其中F是合外力，Δt是作用時(shí)間，m是質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，Δv是質(zhì)點(diǎn)的速度變化。總結(jié)詞詳細(xì)描述動(dòng)量定理總結(jié)詞動(dòng)量守恒定律是描述系統(tǒng)動(dòng)量保持不變的定律。詳細(xì)描述在一個(gè)沒有外力作用或外力相對(duì)于內(nèi)力可以忽略的封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。公式表示為：m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’，其中m1和m2是系統(tǒng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，v1和v2是它們的初始速度，v1’和v2’是它們的末速度。動(dòng)量守恒定律碰撞中的動(dòng)量守恒定律碰撞過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。總結(jié)詞在兩個(gè)物體發(fā)生碰撞時(shí)，盡管它們的速度和形狀可能會(huì)發(fā)生變化，但系統(tǒng)的總動(dòng)量始終保持不變。這是因?yàn)榕鲎策^程中作用力很大而作用時(shí)間很短，導(dǎo)致動(dòng)量守恒定律近似成立。因此，在分析碰撞問題時(shí)，可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定律來簡化計(jì)算。詳細(xì)描述05角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律應(yīng)用場(chǎng)景在分析旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要考慮力矩對(duì)角動(dòng)量的影響?？偨Y(jié)詞描述物體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力矩和角動(dòng)量的關(guān)系。詳細(xì)描述角動(dòng)量定理指出，對(duì)于一個(gè)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，其角動(dòng)量等于力矩和時(shí)間的乘積。即L=Mdt，其中L是角動(dòng)量，M是力矩，t是時(shí)間。公式L=Mdt角動(dòng)量定理輸入標(biāo)題詳細(xì)描述總結(jié)詞角動(dòng)量守恒定律描述系統(tǒng)在沒有外力矩作用時(shí)，角動(dòng)量保持不變的規(guī)律。在分析旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，如行星運(yùn)動(dòng)、陀螺儀等，需要考慮角動(dòng)量守恒定律。L=Iω角動(dòng)量守恒定律指出，對(duì)于一個(gè)封閉系統(tǒng)，如果沒有外力矩作用，則系統(tǒng)的角動(dòng)量保持不變。即L=Iω，其中L是角動(dòng)量，I是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，ω是角速度。應(yīng)用場(chǎng)景公式總結(jié)詞01描述剛體在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)和繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律。詳細(xì)描述02剛體的平面運(yùn)動(dòng)和定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)是理論力學(xué)中的重要內(nèi)容，涉及剛體的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、平面運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式。需要掌握各種運(yùn)動(dòng)形式下的速度、加速度、力矩等物理量的計(jì)算方法。應(yīng)用場(chǎng)景03在機(jī)械工程、航空航天、船舶工程等領(lǐng)域中，剛體的平面運(yùn)動(dòng)和定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)是常見的運(yùn)動(dòng)形式，需要運(yùn)用相關(guān)理論進(jìn)行分析和計(jì)算。剛體的平面運(yùn)動(dòng)和定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)06能量定理和機(jī)械能守恒定律總結(jié)詞理解力的功和功率的概念，掌握計(jì)算方法。功率力在時(shí)間上的累積效應(yīng)，等于力與速度的點(diǎn)乘積。力的功力在空間上的累積效應(yīng)，等于力與位移的點(diǎn)乘積。力的功和功率理解動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的表述和推導(dǎo)過程?？偨Y(jié)詞動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律合外力的功等于物體動(dòng)能的改變量，即ΔE_k=W_合。在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能保持不變。0302