演講人：日期:理論力學課程內(nèi)容精要（哈工大版）目錄CONTENTS02.04.05.01.03.06.靜力學基礎分析力學基礎運動學理論專題應用模塊動力學核心實驗與實踐01靜力學基礎靜力學定義靜力學是理論力學的一個分支，研究物體在受力作用下的平衡規(guī)律。力的概念力是物體之間的相互作用，具有大小、方向和作用點三要素。平衡公理物體在受到兩個或兩個以上力的作用時，若保持平衡狀態(tài)，則這些力必須滿足平衡條件。力的合成與分解力可以按照平行四邊形法則進行合成與分解。力學基本概念與公理物體受力分析方法受力圖為了研究物體的平衡，需要畫出物體所受的全部力，稱為受力圖。力的分類根據(jù)力的作用效果，可以將力分為拉力、壓力、支持力、摩擦力等。平衡條件物體在受力作用下保持平衡的條件，即合力為零和合力矩為零。約束與約束力約束是限制物體運動的裝置，約束力是約束對物體的作用力。平面力系作用在物體上所有力的合力在某一平面內(nèi)，稱為平面力系。平衡方程根據(jù)平衡條件可以列出平衡方程，求解未知力或約束力。靜定與靜不定問題在平面力系中，如果未知力的數(shù)目與平衡方程的數(shù)目相等，則可以求解，稱為靜定問題；如果未知力的數(shù)目多于平衡方程的數(shù)目，則無法求解，稱為靜不定問題。平面力系的平衡條件物體在平面力系中保持平衡的條件是合力為零和合力矩為零。平面力系平衡問題02運動學理論通過坐標系和坐標值來描述點的位置和運動。坐標法研究點的速度、加速度及其與力的關系。速度、加速度分析01020304通過描述點的軌跡來描述點的運動。軌跡法將復雜運動分解為簡單運動進行分析。運動合成與分解點的運動描述方式剛體平面運動規(guī)律剛體基本運動形式01平移、旋轉(zhuǎn)、平面運動。角速度、角加速度概念及其計算02描述剛體旋轉(zhuǎn)的物理量。剛體平面運動的分解與合成03將復雜平面運動分解為基本運動形式。運動學方程04建立剛體平面運動的數(shù)學描述。復合運動分析方法絕對運動、相對運動概念01描述復合運動中的運動關系。牽連運動、相對運動、絕對運動關系分析02理解復合運動中的不同運動成分。速度、加速度的矢量合成法03解決復合運動中的速度、加速度計算問題。運動分解與速度圖解法04通過圖形方法分析復合運動。03動力學核心牛頓運動定律應用牛頓第一運動定律描述物體不受外力作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，為慣性定律的基礎。牛頓第二運動定律揭示物體加速度與所受合外力及質(zhì)量之間的關系，為動力學研究提供基本方法。牛頓第三運動定律闡述作用力和反作用力的關系，為分析物體間相互作用提供重要依據(jù)。動量定理與守恒律動量定理描述物體動量變化與所受合外力沖量之間的關系，為求解動量問題提供便捷途徑。動量守恒定律動量守恒的適用條件在不受外力作用或所受外力之和為零的系統(tǒng)中，系統(tǒng)總動量保持不變，為碰撞等問題的分析提供有力支持。系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零；系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力遠大于外力；系統(tǒng)在某一方向上不受外力或所受外力之和為零，則該方向上動量守恒。123動能定理的表述求解功、速度、位移等物理量，以及分析物體運動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。動能定理的應用動能定理的適用范圍適用于恒力做功、變力做功、分段做功以及曲線運動等各種情況。合外力對物體所做的功等于物體動能的變化，為功能關系提供重要橋梁。動能定理推導運用04分析力學基礎虛位移原理闡述虛位移與實位移的區(qū)別虛位移是在給定瞬間考慮的可能位移，而實位移是實際發(fā)生的位移。030201虛位移原理的實質(zhì)在理想約束條件下，系統(tǒng)平衡的充要條件是作用于系統(tǒng)上的主動力的虛功等于零。虛位移原理的應用用于求解靜力學問題，特別是剛體系統(tǒng)的平衡問題。將動力學問題轉(zhuǎn)化為靜力學問題，通過引入慣性力的概念，使得動力學方程具有靜力學的形式。達朗貝爾原理應用達朗貝爾原理的概述可以運用靜力學的方法解決動力學問題，簡化計算過程。達朗貝爾原理的優(yōu)點只適用于理想約束系統(tǒng)，對于非理想約束系統(tǒng)需要引入額外的假設。達朗貝爾原理的局限性基于達朗貝爾原理，通過引入廣義坐標和廣義力，得到描述系統(tǒng)運動的拉格朗日方程。拉格朗日方程建立拉格朗日方程的推導具有普遍性，適用于完整系統(tǒng)，且方程數(shù)目最少。拉格朗日方程的特點廣泛用于求解質(zhì)點系和剛體系統(tǒng)的運動問題，是理論力學和工程力學的重要工具。拉格朗日方程的應用05專題應用模塊碰撞問題理論分析研究多體系統(tǒng)中質(zhì)點間碰撞的規(guī)律，包括碰撞前后的速度、動量、能量等物理量的變化。碰撞問題概述完全彈性碰撞、非完全彈性碰撞和完全非彈性碰撞，以及它們在實際問題中的應用。介紹碰撞時刻的奇點現(xiàn)象，如質(zhì)點重合、加速度無窮大等，以及如何處理這些奇點現(xiàn)象。碰撞類型包括動量守恒定律、機械能守恒定律、恢復系數(shù)等方法，以及它們在解決碰撞問題中的具體應用。碰撞問題的求解方法01020403碰撞問題中的奇點現(xiàn)象機械振動的基本概念簡述機械振動的定義、分類和振動量的描述方法。多自由度系統(tǒng)分析多自由度系統(tǒng)的振動特性，包括固有頻率、振型等，以及如何通過模態(tài)分析來理解和解決復雜振動問題。振動控制探討如何通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、增加阻尼或施加主動控制力等方法來抑制或利用機械振動。單自由度系統(tǒng)介紹單自由度系統(tǒng)的自由振動、受迫振動和共振現(xiàn)象，以及振動特性的計算方法。機械振動系統(tǒng)模型01020304剛體定點轉(zhuǎn)動特性介紹剛體定點轉(zhuǎn)動的歐拉角、角速度、角加速度等運動學參量，以及它們之間的關系。剛體定點轉(zhuǎn)動的描述方法推導剛體定點轉(zhuǎn)動的動力學方程，包括歐拉方程、動量矩定理等，以及它們在實際問題中的應用。剛體定點轉(zhuǎn)動的動力學方程介紹一些驗證剛體定點轉(zhuǎn)動特性的實驗方法和儀器，如陀螺儀、萬向支架等，以及實驗中的注意事項和數(shù)據(jù)處理方法。剛體定點轉(zhuǎn)動的實驗驗證探討剛體定點轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性條件，以及如何通過調(diào)整轉(zhuǎn)動慣量、外力矩等參數(shù)來增強或削弱穩(wěn)定性。剛體定點轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性分析0204010306實驗與實踐明確實驗目的，理解實驗原理，確保實驗設計符合課程要求。熟練掌握實驗所需設備與材料的使用方法，確保實驗順利進行。制定詳細的實驗步驟，確保實驗過程科學、合理、可操作。了解實驗過程中的潛在風險，采取必要的安全措施，確保人身和財產(chǎn)安全。力學實驗設計規(guī)范實驗目的與原理實驗設備與材料實驗步驟與方法實驗安全規(guī)范數(shù)據(jù)測量處理方法數(shù)據(jù)記錄準確記錄實驗數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的完整性、準確性和可重復性。數(shù)據(jù)處理運用統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行整理、分析和處理，得出實驗結論。誤差分析評估實驗結果的誤差來源，計算誤差大小，提高實驗結果的準確性。圖表表示合理運用圖表展示實驗數(shù)據(jù)和處理結果，提高實驗報告的直觀性和可讀性。01020304內(nèi)容要完整、詳實，反映實驗全過程，包括遇到