《理論力學(xué)五章》課件

《理論力學(xué)五章》ppt課件CATALOGUE目錄第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)第二章運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)第三章動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第四章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律第五章動(dòng)能與勢(shì)能01第一章靜力學(xué)基礎(chǔ)力是物體之間的相互作用，是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力的概念力的大小和方向可以用矢量表示，遵循矢量的加法、數(shù)乘和向量的點(diǎn)乘等規(guī)則。力的矢量表示靜力學(xué)的基本概念一個(gè)剛體受到兩個(gè)力作用，如果這兩個(gè)力等大、反向且作用在同一直線上，則剛體處于平衡狀態(tài)。一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用，其合力的方向和大小可以通過(guò)這兩個(gè)力和一個(gè)平行四邊形來(lái)表示。靜力學(xué)的基本原理力的平行四邊形法則二力平衡原理力的合成與分解力的合成兩個(gè)或多個(gè)力可以合成一個(gè)力，合力的方向和大小可以通過(guò)矢量加法得到。力的分解一個(gè)力可以分解為兩個(gè)或多個(gè)分力，分力的方向和大小可以有多種分解方式。02第二章運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)123位置是物體在某一時(shí)刻所處的地點(diǎn)；位移是物體在空間中從一處到另一處的路徑；軌跡是物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的路線。位置、位移和軌跡速度描述物體位置變化的快慢，加速度描述物體速度變化快慢。速度和加速度當(dāng)描述兩個(gè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要考慮到它們之間的相對(duì)速度和相對(duì)加速度。相對(duì)速度和相對(duì)加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念03速度和加速度的合成與分解當(dāng)物體進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要將速度和加速度進(jìn)行合成與分解，以找出其切向和法向分量。01標(biāo)量與矢量標(biāo)量只有大小，沒(méi)有方向；矢量既有大小，又有方向。在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，矢量如速度和加速度更為常用。02平行四邊形法則與三角形法則在矢量運(yùn)算中，平行四邊形法則是基本的運(yùn)算規(guī)則，而三角形法則可以用來(lái)合成或分解矢量。運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本原理合成定理運(yùn)動(dòng)的合成遵循平行四邊形法則，即合速度等于分速度的矢量和，合加速度等于分加速度的矢量和。分解定理速度和加速度可以進(jìn)行任意方式的分解，但必須符合物理實(shí)際。例如，對(duì)于定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通常采用切向和法向分解。線性運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)可以分解為線性運(yùn)動(dòng)（平移）和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成與分解03第三章動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)力的概念力是物體之間的相互作用，是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。動(dòng)量的概念物體的動(dòng)量等于其質(zhì)量與其速度的乘積，表示物體運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。動(dòng)量的變化率動(dòng)量的變化率等于作用在物體上的力與時(shí)間的乘積，表示物體動(dòng)量變化的快慢。動(dòng)力學(xué)的基本概念任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，除非受到外力的作用。牛頓第一定律物體的加速度與作用在物體上的力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。牛頓第二定律作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。牛頓第三定律動(dòng)力學(xué)的基本原理兩個(gè)力等效于一個(gè)力，這個(gè)力稱為兩個(gè)力的合力。力的合成力的分解力的矩一個(gè)力可以分解為兩個(gè)或多個(gè)力，這些分力共同作用產(chǎn)生與原力相同的效果。力矩是力與力臂的乘積，表示力對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效果的量度。030201動(dòng)力的合成與分解04第四章動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，等于物體的質(zhì)量與速度的乘積。動(dòng)量在不受外力作用或所受外力之和為零的系統(tǒng)中，系統(tǒng)總動(dòng)量保持不變。動(dòng)量守恒定律力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)動(dòng)量的改變?cè)酱蟆ＡΦ淖饔脮r(shí)間動(dòng)量與動(dòng)量守恒定律的基本概念碰撞問(wèn)題利用動(dòng)量守恒定律解決碰撞過(guò)程中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化問(wèn)題。火箭推進(jìn)火箭推進(jìn)器通過(guò)改變自身動(dòng)量來(lái)推動(dòng)火箭升空。行星運(yùn)動(dòng)行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)滿足動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用動(dòng)量定理動(dòng)量定理與動(dòng)量守恒定律的關(guān)系力在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)量的改變量。關(guān)系動(dòng)量定理是動(dòng)量守恒定律的推論，適用于非孤立系統(tǒng)。動(dòng)量守恒定律適用于不受外力或所受外力之和為零的系統(tǒng)，而動(dòng)量定理適用于所有物體系統(tǒng)。適用范圍05第五章動(dòng)能與勢(shì)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。動(dòng)能物體由于位置或狀態(tài)而具有的能量，如重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能等。勢(shì)能動(dòng)能與勢(shì)能的基本概念重力勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換當(dāng)物體在重力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，反之亦然。彈性勢(shì)能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換當(dāng)物體在彈力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈性勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，反之亦然。動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)換關(guān)系在無(wú)外力作用的封閉系統(tǒng)中，動(dòng)能和勢(shì)能的總和保持不