1、剛 體 力 學(xué),2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理,1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué),3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能,4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒,本章教學(xué)要求： 了解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念。理解剛體轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能的 概念。理解剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律和剛體在 繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況下的角動(dòng)量守恒定律。了解進(jìn)動(dòng) 的概念。,本章重點(diǎn)： 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律和剛體在繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 情況下的角動(dòng)量守恒定律。剛體質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng) 問題 本章難點(diǎn)： 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剛體角動(dòng)量守恒定律,下一頁,上一頁,1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué),返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律,質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理的一般形式,在轉(zhuǎn)軸（z軸）上分量,上式略去下標(biāo)

2、，簡(jiǎn)寫為,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,略去下標(biāo)，,定義：剛體對(duì)于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J為：,外力矩的代數(shù)和 合外力矩,返回本章目錄,下一頁,上一頁,討論,返回本章目錄,下一頁,上一頁,剛體受合外力矩：,剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,3 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,力矩作功：,返回本章目錄,下一

3、頁,上一頁,4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,角動(dòng)量守恒定理,實(shí)際生活中的一些現(xiàn)象,藝術(shù)美、人體美、物理美相互結(jié)合,高！,高！,、芭蕾舞演員的高難動(dòng)作,當(dāng)滑冰、跳水、體操運(yùn) 動(dòng)員在空中為了迅速翻轉(zhuǎn) 也總是曲體、減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量、增加角速度。當(dāng)落地 時(shí)則總是伸直身體、增大 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、使身體平穩(wěn)落 地。,回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng): 1.不受外力矩時(shí)： 陀螺儀（ P112面）,2.受到外力矩時(shí)： 進(jìn)動(dòng),因此，開始不旋轉(zhuǎn)的物體，當(dāng)其一部分旋轉(zhuǎn)時(shí)，必引起另一部分朝另一反方向旋轉(zhuǎn)。,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下

4、一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,返回本章目錄,下一頁,上一頁,例）質(zhì)量為M、半徑為R的轉(zhuǎn)盤，可繞通過中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。開始質(zhì)量為m的人相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止在離轉(zhuǎn)軸中心R/2處。開始系統(tǒng)以角速度 旋轉(zhuǎn)。然后人相對(duì)于轉(zhuǎn)盤以速度v垂直于R方向走動(dòng)（與原轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反），求轉(zhuǎn)盤相對(duì)于地的角速度。,已知：,求：,解：以M、m為研究對(duì)象,故角動(dòng)量守恒,以地面為參照，建立轉(zhuǎn)軸的正方向(向下)如圖,M,m,開始人和盤繞軸角動(dòng)量為：,M,m,人和轉(zhuǎn)臺(tái)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為,t時(shí)刻人相對(duì)地的角速度為：,上式的投影為為：,M,m,根據(jù)題意，人相對(duì)盤的角速度為：,t時(shí)刻系統(tǒng)的角動(dòng)量為：,由系統(tǒng)的角動(dòng)量守恒，可得：,M,