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保守系統(tǒng)應用拉格朗日方程的步驟1,選取廣義坐標2,用廣義坐標表示勢能V3,用廣義坐標表示動能T4,拉格朗日函數(shù)L=T-V5,套公式例:圖示機構(gòu)在鉛垂面內(nèi)運動,均質(zhì)圓盤在地面上純滾動,均質(zhì)桿AB用光滑鉸鏈與圓盤連接。求系統(tǒng)的運動微分方程,方程的全微分。已知:1,選取廣義坐標x2,用廣義坐標表示勢能3,用廣義坐標及其導數(shù)的表示動能4,拉格朗日函數(shù)5,套公式例1:已知質(zhì)量為m1,半徑為r的圓盤沿斜面純滾動,質(zhì)量為m2的斜塊在光滑水平面上運動。求運動微分方程:1,選取廣義坐標2,用廣義坐標表示勢能3,用廣義坐標及其導數(shù)的表示動能例1:已知重為m1g,半徑為r的圓盤沿斜面純滾動,重量為m2g的斜塊在光滑水平面上運動。求廣義力:1選取廣義坐標2選取廣義坐標例:系統(tǒng)如圖所示,均質(zhì)圓盤可繞O軸轉(zhuǎn)動,不計質(zhì)量的繩索繞在圓盤上(無相對滑動),另一端與小球A連接,求系統(tǒng)的運動微分方程。已知:m,r解:系統(tǒng)有幾個自由度如何選取廣義坐標例:系統(tǒng)如圖所示,不計質(zhì)量的繩索繞在均質(zhì)圓盤上(無相對滑動),另一端懸掛在A點。求系統(tǒng)的運動微分方程。已知:m,r解:1、確定系統(tǒng)的自由度和廣義坐標2、求系統(tǒng)的動能和勢能(拉格朗日函數(shù))3、非有勢力的廣義力4、拉格朗日方程例:求如下系統(tǒng)運動微分方程。部分保守系統(tǒng)如果保守系統(tǒng)的
L不顯含某些廣義坐標一、循環(huán)積分上式稱為拉格朗日方程的循環(huán)積分,相應的坐標稱為循環(huán)坐標。稱為對應于廣義坐標的廣義動量§4-3、拉格朗日方程的首次積分例:系統(tǒng)如圖所示,桿長為5m,質(zhì)量為1kg,圓盤為直徑0.6m,質(zhì)量為10kg。求系統(tǒng)運動微分方程。解:1、確定系統(tǒng)的自由度和廣義坐標2、求系統(tǒng)的動能和勢能3、拉格朗日方程例:圖示機構(gòu)在鉛垂面內(nèi)運動,均質(zhì)圓盤在地面上純滾動,均質(zhì)桿AB用光滑鉸鏈與圓盤連接。求系統(tǒng)的運動微分方程1,選取廣義坐標x2,用廣義坐標表示勢能例:圖示機構(gòu)在鉛垂面內(nèi)運動,均質(zhì)圓盤在地面上純滾動,長2l均質(zhì)桿AB用光滑鉸鏈與圓盤連接。求系統(tǒng)的運動微分方程,方程的首次積分。1,選取廣義坐標x2,用廣義坐標表示勢能給出系統(tǒng)的首次積分(1)循環(huán)積分(2)能量積分例:系統(tǒng)如圖所示,求系統(tǒng)的首次積分。已知:為彈簧原長。解:保守系統(tǒng)?系統(tǒng)受到的約束?自由度?廣義坐標?拉格朗日函數(shù)有什么的特點?廣義能量積分的含義?例:系統(tǒng)如圖所示,求系統(tǒng)動力學方程;維持AB勻角速
轉(zhuǎn)動所需的控制力偶,此時滑塊的相對平衡位置。已知:為彈簧原長。解:系統(tǒng)有幾個自由度?廣義力如何求?相對平衡位置?控制力偶M=?當OAB圖示矩形板繞AB定軸轉(zhuǎn)動,求剛體對O點的動量矩定軸轉(zhuǎn)動—定點運動的特例例
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