《达朗贝尔原理》PPT课件

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1、第十三章达朗贝尔原理本章重点1惯性力的概念2刚体惯性力系的简化§13-1惯性力、质点的达朗贝尔原理一、惯性力的概念由牛顿第二定律大小方向具有力的量纲－－定义为质点的惯性力注意：1凡是具有质量的质点，只要运动状态发生改变，必然有惯性力质点具有惯性力的两个必要条件----缺一不可2惯性力矢量可以投影，可以计算力矩惯性力作为力的共性3惯性力作用在何处？惯性力作用在使质点获得加速度的其他物体上惯性力的个性4瞬时值。要用绝对加速度计算惯性力牛顿第二定律的产物惯性力的应用1判断题2凡是运动的质点都有惯性力1静止的质点没有惯性力3惯性力是作用在质点上的4质点在空中运动

2、，只受到重力作用，质点的惯性力只与那两个必要条件有关当质点作自由落体运动，质点被上抛，质点被平抛时，质点的惯性力是不相同真正作用在质点在主动力，约束反力以及虚加在质点上的惯性力二质点的达朗贝尔原理真正作用在质点上的力作用在何处？在形式上构成平衡力系注意：1形式上的平衡2）解决问题时用投影式三思考题1应用动静法时，对静止的质点是否需要加惯性力？2对运动的质点是否都要加惯性力？3应用动静法可以解决什么样的问题？BAO例题1圆盘可绕轴O转动，质量不计。其上缠有一质量不计的绳，绳下端分别吊重物AB。若圆盘半径为Rr，重物AB的质量MA大于MB并设绳与圆盘间无相对

3、滑动。若盘的角加速度为已知要求：1计算AB惯性力的大小2标上惯性力的方向例2：单摆的摆长为l，摆锤质量为m，求其摆的运动微分方程及杆的受力。2、施加惯性力3、受力分析1、运动分析确定研究对象摆球4、”形式”上的平衡方程§13-2质点系的达朗贝尔原理一质点系的的达朗贝尔原理i=1-----n对于质点系中的质点，所受主动力、约束力实际上就是外力、内力。i=1-----n真正作用在质点系上的外力真正作用！虚加！！虚加！和虚加在每个质点上的惯性力，在形式上构成平衡力系一质点系的的达朗贝尔原理§13-3刚体惯性力系的简化一为什么要进行简化？二如何进行简化？惯性力系

4、的主矢惯性力系对简化中心O的主矩惯性力系为平面时为代数量将复杂问题简单化仿照静力学进行与简化中心的位置有无关系？与简化中心的位置有无关系？三刚体惯性力系简化的主要结果1刚体的平行移动2刚体绕固定轴的转动3刚体的平面运动（重点掌握）一、平移刚体2以质心C为简化中心1惯性力系的主矢注意：只对质心点的主矩等于零3结论思考：以那点为简化中心，简化结果最简单？平移刚体的运动特点？平移刚体惯性力系可以简化为通过质心的合力大小等于刚体的质量与加速度的乘积方向与加速度的方向相反O1O2ABCR铅直平面内的平行四连杆机构，O1A=O2B=L，O1A位于铅直位置。杆AB的质

5、量为m质心C距A的距离为R杆AB的运动形式？简化结果要求：杆AB惯性力系的简化结果回忆平移刚体惯性力系的简化结果方向以及位置！！！实线虚线将上述结果搬到A（B）不做任何改变是否可以？以简化在质心上的结果为原始情况，可以向任意点简化二定轴转动刚体（一）对刚体的要求：刚体有一个质量对称平面转动轴与质量对称平面垂直（二）对简化中心的要求轴心（转动轴与质量对称平面的交点）O（三）简化结果1惯性力系的主矢思考虚加在那里？2惯性力系的主矩表示？如何计算？3结论具有质量对称平面且转轴垂直于质量对称平面的定轴转动刚体注意：2记住简化结果3要计算惯性力系主矢的大小主矩的大

6、小4虚加的位置5方向转向以及虚线（实线）例题计算并在图上标出下列给定的具有质量对称平面的质量为m的均质刚体在图示位置图示瞬时惯性力系的简化结果。1要判断刚体的运动形式回忆1平移刚体惯性力系的简化结果回忆2具有质量对称面且转轴与质量对称面垂直的转动刚体惯性力系的简化结果OOL/3A半径为R半径RAOL共性回忆具有质量对称面且转轴与质量对称面垂直的转动刚体惯性力系的简化结果简化结果半径为R共性简化结果半径为RO（四）特例1转轴过质心角加速度不等于零2转轴过质心，角加速度等于零O共性简化结果三、平面运动刚体1运动分解（一）对刚体的要求刚体有一个质量对称平面（

7、二）处理问题的方法随质心C的平移绕质心C的转动第12章讲授科学的工作方法？2惯性力分解随质心C的平移部分的惯性力按平移刚体惯性力的简化方法进行绕质心C的转动部分的惯性力定轴转动刚体的特例转轴过质心角加速度不等于零！分而制之！（三）结论1主矢大小方向虚加在2主矩大小转向虚加在MIC质量为m半径为RCa向右加速纯滚动的均质车轮a向下运动的均质圆盘共性回忆平面运动刚体惯性力系的简化结果简化结果Ca向右加速纯滚动的均质车轮总结1刚体惯性力系简化首先要分析刚体的运动形式2刚体惯性力系的简化结果平移刚体定轴转动刚体平面运动刚体OA例题1铅直平面内的均质杆OA质量m杆

8、长L。A端系一质量不计的细绳，静止在水平位置。某瞬时将绳剪断。要求用动静法求该瞬