第八章点的合成运动ppt课件.ppt

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1、第八章点的合成运动2012.3.23引言P点相对地面：旋轮线运动P点相对车厢：圆周运动车厢相对地面：平行移动物体相对于不同参考系的运动不同……引言P点相对地面：直线运动P点相对工件：螺旋线运动工件相对地面：定轴转动引言车轮上P点车厢地面摆线运动圆周运动平行移动车刀上P点工件地面直线螺旋线运动定轴转动动点相对于某一参考体的运动可以由相对于其他参考体的几个运动组合而成，这种运动称为合成运动。相对于不同参考系的运动之间有什么关系？主要内容：基本概念运动方程关系速度合成定理加速度合成定理一、基本概念车轮上P点车厢地面旋轮线运动圆周运动平行移动车刀上P点工件地面直线运动螺旋线运动定

2、轴转动绝对运动相对运动牵连运动定系动点动系一点：两系：三运动：动点定系动系绝对运动相对运动牵连运动注意：分析三种运动时，必须明确站在什么地方看哪个物体的运动。一、基本概念牵连点绝对运动相对运动牵连运动定系动点动系“一点、两系、三运动”牵连点：动系上与动点重合的点。重合属于一、基本概念动点：点M动系：Oxyz静系：Oxyz一、基本概念动点：水滴M注意：1）牵连点相对动系静止。2）不同时刻动系牵连点不同。AMO喷管上M绝对运动相对运动牵连运动地面水滴M喷管重合属于动系：喷管相对运动：直线运动牵连运动：定轴转动绝对运动：螺旋线运动运动方程间有何关系？二、运动方程关系动点

3、：M动系：相对运动：定系：牵连运动：绝对运动：二、运动方程关系动点：M动系：喷管相对运动：牵连运动：绝对运动：例:喷管以角速度ω匀速旋转，水滴M以速度v相对喷管匀速喷出。求水滴的绝对运动方程。二、运动方程关系动点：M动系：喷管相对运动：牵连运动：绝对运动：可见：此结论是否具有一般性？动点：M定参考系：Oxyz动参考系：Oxyz由于三、动系平移时的速度和加速度合成平动动系下的速度和加速度合成定理动系平移时动点的绝对速度等于其相对速度与牵连速度的矢量和，动点的绝对加速度等于其相对加速度与牵连加速度的矢量和。三、动系平移时的速度和加速度合成例题分析例1：凸轮顶杆机构已知

4、：R，v0，a0，求：φ＝60°时，顶杆AB的速度和加速度。ABv0，a0φR例题分析例2：曲柄导杆机构如图所示.已知OA=r,曲杆BCD做匀速运动，速度vD的大小为v.求该瞬时杆OA转动的角速度，及角加速度OABCDvD例题分析例3：图示平底顶杆凸轮机构，顶杆AB可沿导轨上下平动，偏心凸轮以等角速度绕O轴转动，O轴位于顶杆的轴线上，工作时顶杆的平底始终接触凸轮表面，设凸轮半径为R，偏心距OC=e，OC与水平线的夹角为，试求当时，顶杆AB的速度。例题分析例4：铰接四边形机构中，，，杆以匀角速度绕轴逆时针转动。AB杆上有一滑套C，滑套C与CD杆铰接，机构各部件在同一铅

5、直面内。求当时，CD杆的速度和加速度。解：以滑套C为动点，动系取AB上。所以方向:大小:?ωrO1A？据点的速度合成定理例题分析据点的加速度合成定理所以方向大小?沿O1Aω2r?总结牵连点绝对运动相对运动牵连运动定系动点动系重合属于牵连运动为平动时总结点的合成运动求解步骤：1）选取动点、动系。2）分析三种运动3）应用合成定理，画速度、加速度矢量图，求解。原则：a）动点、动系必须选在有相对运动的两个物体上；b)动点相对于动系的相对运动轨迹明确、简单。过程不必写出。必须画速度四边形图并写出矢量表达式，绝对速度一定要出现在四边形对角线上；四、动系定轴转动时的速度和加速度合成动

6、点：M定系：Oxyz动系：OxyzOz与Oz重合动系绕Oz轴定轴转动转动动系下的速度合成定理转动动系下的加速度合成定理四、动系定轴转动时的速度和加速度合成四、动系定轴转动时的速度和加速度合成科氏加速度由两项组成，分别表示动系的牵连运动引起的动点相对速度方向的变化，以及动点的相对运动引起的动点牵连速度大小的变化。大小：方向：右手法则地球自转产生的科式加速度方向……科里奥利加速度（1835）四、动系定轴转动时的速度和加速度合成1）傅科摆在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动平面沿顺时针方向缓缓转动，摆动方向不断变化。分析这种现象，摆在摆动平面方向上并没有受到外力

7、作用，按照惯性定律，摆动的空间方向不会改变。法国物理学家傅科（1819—1868）于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。四、动系定轴转动时的速度和加速度合成四、动系定轴转动时的速度和加速度合成1）傅科摆在巴黎先贤祠的傅科摆南半球的傅科摆动画演示这种摆动方向的变化，是由于观察者所在的地球沿着逆时针方向转动的结果，地球上的观察者看到相对运动现象，从而有力地证明了地球是在自转。该定律是自然地理中一条著名的、从实际观察