《動力學(xué)原理回顧》課件

《動力學(xué)原理回顧》本課件將回顧動力學(xué)的基本概念，并探討其在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，以幫助您更好地理解運動的本質(zhì)。課程概述課程目標了解動力學(xué)的基本概念和定律掌握牛頓運動定律、動量、能量、轉(zhuǎn)動運動等基本概念運用動力學(xué)原理分析和解決實際問題課程內(nèi)容基本概念：力、質(zhì)量、速度、加速度、動量、能量等運動學(xué)：直線運動、拋體運動、圓周運動等動力學(xué)：牛頓運動定律、動量守恒、能量守恒等轉(zhuǎn)動運動：轉(zhuǎn)動慣量、角動量、轉(zhuǎn)動動能等動力學(xué)基本概念力力是物體之間的相互作用，可以改變物體的運動狀態(tài)。質(zhì)量質(zhì)量是物體慣性大小的度量，是物體所含物質(zhì)的多少。速度速度是物體位置變化快慢的度量，包含大小和方向。加速度加速度是速度變化快慢的度量，包含大小和方向。斯特朗公式1斯特朗公式描述了物體在非保守力作用下的能量變化。2非保守力指的是做功與路徑有關(guān)的力，如摩擦力。3能量變化非保守力做功會導(dǎo)致物體機械能的變化。牛頓第二定律加速度物體的加速度與合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。合外力作用在物體上的所有力的矢量和。質(zhì)量物體慣性大小的度量。力的種類重力地球?qū)ξ矬w的吸引力。摩擦力物體之間相對運動或有相對運動趨勢時產(chǎn)生的阻力。彈性力彈性物體發(fā)生形變時產(chǎn)生的力，方向與形變方向相反。阻力物體在流體中運動時，流體對物體產(chǎn)生的阻力。力的合成1平行四邊形法則將兩個力作為平行四邊形的兩邊，則合力為平行四邊形的對角線。2三角形法則將兩個力作為三角形的兩邊，則合力為三角形的第三邊。3力的分解將一個力分解成兩個或多個分力，可以方便分析力對物體的影響。力的分解方向?qū)⒘Ψ纸獬蓛蓚€互相垂直的分力，可以方便分析力對物體在不同方向的影響。大小力的大小可以通過三角函數(shù)計算。應(yīng)用力的分解廣泛應(yīng)用于運動分析、力學(xué)計算等領(lǐng)域。平衡條件1合外力物體處于平衡狀態(tài)時，其合外力為零。2合力矩物體處于平衡狀態(tài)時，其合力矩為零。重力作用1萬有引力地球?qū)ξ矬w的吸引力，是由于地球的質(zhì)量產(chǎn)生的。2重力加速度重力使物體加速下落的加速度，約為9.8m/s2。3重力勢能物體由于重力而具有的能量，與物體的高度成正比。摩擦力靜摩擦力物體相對靜止時，接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力，方向與物體運動趨勢相反。滑動摩擦力物體相對運動時，接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力，方向與物體運動方向相反。滾動摩擦力物體滾動時，接觸面之間產(chǎn)生的摩擦力，一般比滑動摩擦力小。彈性力胡克定律彈性力的大小與形變的大小成正比，方向與形變方向相反。彈性勢能彈性物體由于形變而具有的能量，與形變的大小成正比。阻力系數(shù)動量定義物體質(zhì)量和速度的乘積，是物體運動狀態(tài)的量度。單位動量的單位為kg·m/s。方向動量的方向與物體的速度方向一致。動量定理1動量定理物體動量的變化量等于它所受合外力的沖量。2沖量力對時間的累積效應(yīng)，等于力的大小乘以力的作用時間。3應(yīng)用動量定理可以用來分析物體在非恒力作用下的運動情況。動量守恒定律定義在一個封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總動量保持不變。前提封閉系統(tǒng)是指系統(tǒng)不受外力作用，或外力的合力為零。應(yīng)用動量守恒定律可以用來分析碰撞、爆炸等現(xiàn)象。功1定義力在物體運動方向上的分力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。2單位功的單位為焦耳（J）。3正功力與位移方向一致，力做正功。4負功力與位移方向相反，力做負功。功率定義單位時間內(nèi)所做的功，表示做功的快慢程度。單位功率的單位為瓦特（W）。應(yīng)用功率廣泛應(yīng)用于機械、電氣等領(lǐng)域，用以衡量設(shè)備的效率和能力。能量1定義物體做功的能力，是描述物體運動狀態(tài)和變化狀態(tài)的物理量。2種類能量有多種形式，如動能、勢能、熱能、電能等。3守恒能量不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。機械能勢能物體由于其位置或狀態(tài)而具有的能量，如重力勢能、彈性勢能。動能物體由于運動而具有的能量，與物體的質(zhì)量和速度的平方成正比。動能1定義物體由于運動而具有的能量，與物體的質(zhì)量和速度的平方成正比。2公式動能=1/2*質(zhì)量*速度23單位動能的單位為焦耳（J）。勢能重力勢能物體由于其位置高度而具有的能量，與物體的質(zhì)量和高度成正比。彈性勢能彈性物體由于形變而具有的能量，與形變的大小成正比。能量守恒定律定義在一個封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)的總能量保持不變。轉(zhuǎn)化能量可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，但總能量不變。應(yīng)用能量守恒定律是自然界最基本、最重要的定律之一，在各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。勻變速直線運動定義物體在一條直線上運動，且加速度的大小和方向保持不變。公式速度=初始速度+加速度*時間位移=初始速度*時間+1/2*加速度*時間2應(yīng)用勻變速直線運動是許多實際運動的簡化模型，例如自由落體運動、斜拋運動等。拋體運動重力拋體運動中，唯一作用的力是重力。軌跡拋體運動的軌跡是拋物線。速度拋體運動的速度在運動過程中不斷變化，但速度的豎直分量受到重力加速度的影響。勻圓運動1定義物體在圓周上運動，速度的大小保持不變，方向不斷改變。2向心力物體做勻圓運動需要受到指向圓心的力的作用，稱為向心力。3角速度物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，用ω表示。4線速度物體在圓周上運動的速度，用v表示。簡諧運動定義物體在回復(fù)力作用下，做往復(fù)運動，其運動的軌跡為正弦曲線。周期物體完成一次完整振動所需的時間。頻率物體每秒鐘完成的振動次數(shù)。振幅物體偏離平衡位置的最大距離。轉(zhuǎn)動運動1角速度物體在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，用ω表示。2角加速度物體角速度變化快慢的度量，用α表示。3轉(zhuǎn)動慣量物體抵抗轉(zhuǎn)動運動的慣性大小，用I表示。轉(zhuǎn)動慣量1定義物體抵抗轉(zhuǎn)動運動的慣性大小，與物體的質(zhì)量和質(zhì)量分布有關(guān)。2公式轉(zhuǎn)動慣量=∑(質(zhì)量*距離2)3單位轉(zhuǎn)動慣量的單位為kg·m2。轉(zhuǎn)動動量定義物體轉(zhuǎn)動運動狀態(tài)的量度，與物體的轉(zhuǎn)動慣量和角速度有關(guān)。公式轉(zhuǎn)動動量=轉(zhuǎn)動慣量*角速度轉(zhuǎn)動動能定義物體由于轉(zhuǎn)動而具有的能量，與物體的轉(zhuǎn)動慣量和角速度的平方有關(guān)。公式轉(zhuǎn)動動能=1/2*轉(zhuǎn)動慣量*角速度2應(yīng)用轉(zhuǎn)動動能可以用來分析轉(zhuǎn)動運動的能量轉(zhuǎn)化和傳遞。角動量定理1角動量定理物體角動量的變化量等于它所受合外力矩的沖量。2力矩力對物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動作用的效應(yīng)，等于力的大小乘以力臂。3沖量力矩對時間的累積效應(yīng)，等于力矩的大小乘以力矩的作用時間。