理论力学_定理综合总结
理论力学公式知识点总结
理论力学公式知识点总结
牛顿第一定律:一个物体如果受力为零,那么它要么静止,要么匀速直线运动。即物体的运动状态不变,或者说物体维持原来的状态不变。数学表示为
\[ \mathbf{F} = 0 \Longrightarrow \frac{d\mathbf{v}}{dt} = 0 \]
牛顿第二定律:一个物体受到的力等于它的质量乘以它的加速度。即
\[ \mathbf{F} = m\mathbf{a} \]
其中,\(\mathbf{F}\)表示物体受到的合力,\(m\)表示物体的质量,\(\mathbf{a}\)表示物体的加速度。
牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反,且作用于不同的物体上。即
\[ \mathbf{F}_{12} = -\mathbf{F}_{21} \]
其中,\(\mathbf{F}_{12}\)表示物体1对物体2的作用力,\(\mathbf{F}_{21}\)表示物体2对物体1的反作用力。
力的合成与分解:当一个物体受到多个力的作用时,这些力可合成为一个合力,合力的方向和大小可以通过几何法或者三角法计算得出。反之,一个力可以分解为多个分力,分力的方向和大小也可以通过几何法或者三角法计算得出。
动量定理:当一个物体受到外力时,它的动量会发生变化。动量定理可以表示为
\[ \mathbf{F} = \frac{d\mathbf{p}}{dt} \]
其中,\(\mathbf{F}\)表示外力,\(\mathbf{p}\)表示物体的动量。
冲量:当外力作用时间很短,物体的动量变化可以用冲量来表示。冲量的大小等于外力在时间上的积分,即
理论力学下知识点总结
理论力学下知识点总结
一、静力学
1. 作用力和反作用力
作用力是指物体之间相互作用的力,它是使物体产生变化的原因。而反作用力是作用力的
作用对象对作用力的作用体产生的一种力,大小相等、方向相反。
2. 牛顿定律
牛顿第一定律:一个物体如果受到平衡力的作用,将保持原来的状态,即匀速直线运动或
静止状态。
牛顿第二定律:一个物体所受的合外力等于它的质量与加速度的乘积,即F=ma。
牛顿第三定律:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力大小相等、方向相反。
3. 力的分解
在斜面上,对一个斜面上的物体,可以将它的重力分为垂直于斜面的力和平行于斜面的力,然后分解力的作用,得到物体的加速度和受力情况。
4. 力矩
力矩是力偶对物体的作用引起的旋转效果,是物体受力的结果。力矩的大小等于力乘以力
臂的长度,方向垂直于力和力臂所在平面。
二、动力学
1. 动量和冲量
动量是物体运动时固有的属性,它等于物体的质量乘以速度。而冲量是力对物体加速度的
积分,是描述力的作用效果的物理量。牛顿第二定律可以表示为动量定理:FΔt=Δp。
2. 动能和动能定理
动能是物体运动时所具有的能量,它等于物体的质量乘以速度的平方再乘以1/2。动能定
理表明外力对物体做功,使得物体的动能发生改变。动能定理可以表示为W=ΔK。
3. 力和功
功是力对物体做的功,它等于力乘以位移,力与位移方向一致时做正功,反之做负功。功
可以用来表示物体的动能的变化。
4. 动量守恒定律
动量守恒定律指的是在一个封闭系统中,如果系统内部没有受到外力的作用,系统内部各
个物体的总动量保持不变。
理论力学快速知识点总结
理论力学快速知识点总结
一、牛顿运动定律
牛顿三定律是经典力学的基石,它包括三个定律:
1. 牛顿第一定律:当物体处于静止或匀速直线运动时,它会保持这种状态,除非受到外力的作用。
2. 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,且与物体的质量成反比。它的数学表达式为F=ma,其中F表示作用力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
3. 牛顿第三定律:任何两个物体之间的相互作用力都是相等的,方向相反。
二、运动的描述
在力学中,需要描述物体的运动状态。常用的描述方法包括:
1. 位移和速度:位移是指物体从一个位置到另一个位置的变化,速度是位移随时间的变化率。速度的数学定义为v=Δx/Δt,其中Δx表示位移的变化量,Δt表示时间的变化量。
2. 加速度:加速度是速度随时间的变化率。加速度的数学定义为a=Δv/Δt,其中Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
3. 动量:动量是描述物体运动状态的物理量,它与物体的质量和速度有关。动量的数学定义为p=mv,其中p表示动量,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
三、牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律是力学中最基本的规律,它可以应用于各种不同的情况,包括:
1. 自由落体运动:自由落体是指物体只受重力作用,不受其他力的影响。根据牛顿第二定律,自由落体的加速度为g≈9.8m/s^2。
2. 斜抛运动:斜抛运动是指物体同时具有水平和竖直方向的运动。根据牛顿第二定律,斜抛运动可以分解为水平和竖直方向的分量运动。
3. 圆周运动:圆周运动是指物体沿着圆形轨道运动。根据牛顿第二定律,圆周运动的向心力由向心加速度和物体质量决定。
理论力学知识点范文
理论力学知识点范文
理论力学是力学的一种,是研究物体运动的规律、物体受力、运动方程及其解法的基本理论。下面将介绍一些常见的理论力学知识点。
1.牛顿三定律:
(1)第一定律:一个物体如果不受外力作用,将保持静止或匀速直线运动的状态。
(2) 第二定律:作用于物体的力与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比。即 F = ma。
(3)第三定律:任何物体之间的相互作用力中,力的大小相等,方向相反。
2.动量和动量守恒定律:
动量定义为物体的质量与速度的乘积,即 p = mv。动量守恒定律指的是在一个孤立系统内,系统的总动量保持不变。当外力作用时,系统的总动量将发生变化,但总动量的变化量等于外力的冲量。
3.力学能量和能量守恒定律:
(1) 动能:物体的动能定义为1/2mv²,即物体的质量与速度平方的乘积的一半。动能的大小取决于物体的质量和速度。
(2)势能:势能是由于物体在其中一种场中所具有的能量,常见的势能包括重力势能、弹簧势能等。
能量守恒定律指的是在一个封闭系统内,系统的总能量保持不变。4.动量定理:
动量定理给出了力对物体运动产生的效果。它表明,作用在物体上的净力的时间积分等于物体的动量变化。即FΔt = Δmv。
5.圆周运动:
圆周运动也是理论力学的一个重要部分。对于匀速圆周运动,物体在一个半径为r的圆周上以常速v运动时,其加速度指向圆心,并且大小为a=v²/r。根据牛顿第二定律,这个加速度是由作用在物体上的向心力所引起的。
6.万有引力定律:
万有引力定律描述了两个物体之间的引力的力学性质。它表明两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。即
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结
理论力学是物理学中的一个重要分支,研究物体的运动规律和受力情况。其基
础在于牛顿力学,也称为经典力学。本文将总结理论力学领域中的一些重要知识点,包括牛顿定律、动量、能量等概念。
1. 牛顿定律
牛顿定律是理论力学的基石,共分为三个定律。第一定律也称为惯性定律,描
述了物体的运动状态。它指出,任何物体都保持静止或匀速直线运动,除非有外力作用于它。第二定律是物体的运动状态与作用在其上的力成正比的关系。其公式为
F = ma,其中F为物体所受力,m为物体的质量,a为物体的加速度。第三定律是
作用力和反作用力总是成对存在的。这些定律对于解释物体的运动行为和相互作用提供了基础。
2. 动量
动量是物体运动的重要物理量,定义为物体质量与速度的乘积。动量为矢量量,方向与速度方向一致。动量的变化率等于作用在物体上的力。这一关系可以表示为
F = dp/dt,其中F为物体的受力,p为物体的动量,t为时间。动量在碰撞、运动和
相互作用等情况下起着重要的作用,也是守恒定律的基础之一。
3. 动能和势能
动能是物体运动时具有的能量形式,定义为物体质量与速度平方的乘积的一半。动能可以表示为K = 1/2 mv^2,其中m为物体质量,v为物体速度。动能与物体的
质量和速度平方成正比,是运动状态的指示器。势能是与物体位置有关的能量,通常体现为引力和弹性力。势能是因物体在某一位置而具有的能量,可以转化为动能,也可以从动能转化为势能,满足能量守恒定律。
4. 转动
理论力学不仅研究物体的直线运动,还涉及到了转动的问题。刚体的转动是指刚体绕固定轴线旋转的运动。转动的物理量包括角位移、角速度和角加速度。角位移表示物体绕轴线旋转的角度,角速度是单位时间内角位移的变化率,角加速度是单位时间内角速度的变化率。转动存在着转动惯量、角动量、角动量守恒和角动量定理等重要概念。
理论力学综合知识点总结
理论力学综合知识点总结
一、引言
理论力学是物理学的一个重要分支,主要研究物体的运动规律。其核心内容是牛顿运动定
律和动力学原理。在本次综合知识点总结中,我将结合牛顿的三大运动定律、动力学、动
能和动量,以及刚体运动、非惯性系中的运动等内容,对理论力学的相关知识点进行深入
探讨和总结。
二、牛顿的三大运动定律
1.第一定律:当物体上没有外界作用力时,物体将保持静止或匀速直线运动。这一定律反
映了物体在外力作用下的惯性特征,是力学定律的基础。
2.第二定律:物体如受到合力作用,将产生加速度,其大小与合力成正比,与物体的质量
成反比。这一定律表明了力与加速度之间的定量关系,为计算物体在外力作用下的运动提
供了定性、定量的方法。
3.第三定律:对于相互作用的两个物体,它们之间的相互作用力大小相等、方向相反。这
一定律揭示了物体间相互作用的双方性质,是力学定律的普适性原理。
三、动力学原理
在经典力学中,牛顿的运动定律可以同时适用于单个物体和多体系统。在多体系统中,每
个物体受到外界作用力,这些作用力之间相互作用,对系统的整体运动产生影响。动力学
原理主要研究多体系统的受力分析和运动规律。
1.受力分析:在多体系统中,每个物体受到各种外界作用力,包括重力、弹性力、摩擦力等。受力分析是研究这些外力的性质、方向和大小,从而揭示物体的运动规律。
2.牛顿第二定律在多体系统中的应用:根据牛顿第二定律,可以得到多体系统的运动方程,包括单独物体的运动方程和多体系统的运动方程,从而求解系统的运动规律。
3.动量定理和动量守恒定律:动量是物体运动状态的度量,根据动量定理,可以得到物体
理论力学知识点总结大一
理论力学知识点总结大一
理论力学是力学的基础学科之一,它是研究物体在受力作用下
的静力学平衡和运动学运动的规律的一门学科。在大一的学习中,我们接触了一些理论力学的基本知识点,本文将对这些知识点进
行总结和梳理。
1. 静力学平衡
静力学平衡是理论力学的基本概念之一,它描述了物体在受力
作用下的平衡状态。在静力学平衡中,物体的合力为零,而且力
矩也为零。通过分析物体所受的各个力和力矩,我们可以求解物
体所处的平衡位置和平衡条件。
2. 牛顿定律
牛顿定律是理论力学的核心理论,包括牛顿第一定律、牛顿第
二定律和牛顿第三定律。牛顿第一定律,也称为惯性定律,描述
了物体在外力作用下的运动状态。牛顿第二定律则给出了物体受
力和运动加速度之间的关系,即F=ma,其中F为物体所受合力,
m为物体的质量,a为物体的加速度。牛顿第三定律则表明,任何
两个物体之间的作用力与反作用力大小相等、方向相反。
3. 动量和动量守恒
动量是物体运动的物理量,它定义为物体的质量乘以其速度。动量具有矢量性质,它的方向与物体的运动方向一致。根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于其动量的变化率。动量守恒定律指出,在没有外力作用的情况下,物体的总动量保持不变。通过对动量守恒定律的应用,我们可以分析和解决一些与碰撞、爆炸等相关的物理问题。
4. 力和位移的功
力和位移的功是描述物体在力作用下所做的功的物理量。功可以理解为力对物体能量的传递或转化。力对物体所做的功等于力的大小与物体位移的乘积,并且功可以是正功、负功或零功。功的单位为焦耳(J)。通过对功的定义和计算,我们可以研究物体的机械能变化和能量转化的过程。
理论力学1知识点总结
理论力学1知识点总结
一、牛顿定律
牛顿定律是理论力学的基础,它描述了物体在受力作用下的运动规律。牛顿第一定律也称
惯性定律,它指出一个物体如果受到合外力为零的作用,将保持匀速直线运动或静止状态。牛顿第二定律描述了物体所受合外力与它的加速度之间的关系,即F=ma,其中F为合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。牛顿第三定律表明了物体间的相互作用力一定
是相等而反向的。
二、动量与能量
动量是描述物体运动状态的物理量,它等于物体的质量乘以其速度,即p=mv。动量守恒
定律指出,在一个系统内,如果没有合外力作用,系统总的动量将保持不变。能量守恒定
律则表明在一个封闭系统内,能量的总量是恒定的,能量可以相互转化,但总能量不会增
加或减少。
三、碰撞和弹性碰撞
碰撞是指两个或多个物体间发生的瞬时交互作用,碰撞可以分为完全弹性碰撞和非完全弹
性碰撞。在完全弹性碰撞中,动能和动量守恒定律都成立,碰撞前后系统的总动能和总动
量均不变;而在非完全弹性碰撞中,只有动量守恒定律成立。
四、角动量
角动量是描述物体旋转运动状态的物理量,它等于物体的转动惯量乘以其角速度,即
L=Iω。角动量守恒定律表明在一个封闭系统内,如果没有合外力矩作用,系统总的角动量将保持不变。
综上所述,理论力学是物理学中非常重要的一门学科,它揭示了自然界中物体运动的规律
和特性。牛顿定律、动量与能量、碰撞和弹性碰撞以及角动量是理论力学中的重要知识点,它们对于理解和应用物体运动规律具有重要意义。通过学习这些知识点,可以更好地理解
物体的运动行为,对于解决相关问题和开展科学研究都具有重要意义。
理论力学总结知识点
理论力学总结知识点
1. 牛顿力学
牛顿力学是经典力学的基础,主要包括牛顿三定律、万有引力定律和动量定理等内容。牛顿三定律是牛顿力学的基本定律,它分别描述了物体的运动状态、受力作用和反作用的关系。动量定理则是描述了力对物体运动状态的影响,通过动量定理可以得到物体的运动规律。而万有引力定律则描述了质点之间的引力作用,是描述天体运动和行星运动的基础。
2. 哈密顿力学
哈密顿力学是经典力学的一种形式,它以哈密顿量为基础,通过哈密顿正则方程描述物体的运动规律。哈密顿量是描述系统动能和势能的函数,通过对哈密顿量的推导和求解可以得到系统的运动规律。哈密顿正则方程则是描述了对应于哈密顿量的广义动量和广义坐标的变化规律,通过它可以得到物体的运动轨迹。
3. 拉格朗日力学
拉格朗日力学是经典力学的另一种形式,它以拉格朗日函数为基础,描述了物体在一定势场中的运动规律。拉格朗日函数是描述系统动能和势能的函数,通过对拉格朗日函数的求导和求解可以得到系统的运动规律。拉格朗日方程则是描述了对应于拉格朗日函数的广义坐标和时间的变化规律,通过它可以得到物体的运动轨迹。
4. 动力学
动力学是研究物体在受力作用下的运动规律的一门学科,它主要包括质点动力学、刚体动力学和连续体动力学等内容。质点动力学是研究质点在受力作用下的运动规律,通过牛顿三定律和动量定理可以得到质点的运动规律。刚体动力学则是研究刚体在受力作用下的运动规律,它包括刚体的平动和转动运动规律。而连续体动力学是研究连续体在受力作用下的变形和运动规律,它是弹性力学和流体力学的基础。
理论力学复习总结(知识点)
第一篇静力学
第 1 章静力学公理与物体的受力分析
1.1 静力学公理
公理 1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。F=-F'
工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。
公理 2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。
推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。
公理 3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。
推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。
公理 4 作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。
公理 5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。
1.2 约束及其约束力
1. 柔性体约束
2•光滑接触面约束
3.光滑铰链约束
第2章平面汇交力系与平面力偶系
1. 平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交
点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即
FR=F1+F2+…..+F n=E F
2. 矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。
理论力学知识点大总结
理论力学知识点大总结
理论力学是研究物体运动规律以及物体如何受到力的影响的科学。它是物理学的一个重要分支,对于了解自然界的运动规律有着重要的意义。在这篇文章中,我们将对理论力学的各个知识点进行大总结,包括牛顿运动定律、动力学、角动量、能量守恒定律等内容。
牛顿运动定律
牛顿运动定律是理论力学的基础,它由英国物理学家艾萨克·牛顿在17世纪提出,对于描述物体运动的规律有着重要的作用。牛顿的三大运动定律如下:
第一定律:一个物体如果没有受到外力的作用,它将保持静止或匀速直线运动的状态。
第二定律:物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比。描述物体的加速度与所受力的关系。
第三定律:如果物体A受到物体B的作用力,物体B也会受到物体A相同大小、方向相反的作用力。描述物体之间的相互作用。
动力学
动力学是研究物体运动规律的一门学科,它包括了物体的运动学和动力学两个方面。运动学研究物体的运动状态,包括位置、速度、加速度等;而动力学则研究物体受到的力的影响,以及力与运动之间的关系。动力学的关键概念包括合力、牛顿第二定律、惯性系、加速度等。
角动量
角动量是研究物体围绕某个固定点进行转动的性质,它是力学中的一个重要概念。角动量的大小与物体的质量、速度、旋转半径相关,它的方向由右手定则确定。根据角动量守恒定律,系统的总角动量在没有外力作用下保持不变。角动量在自然界的许多现象中都有着重要的作用,比如行星公转、自转、陀螺的转动等。
能量守恒定律
能量守恒定律是理论力学中的重要定律之一,它表明在一个封闭系统中,系统的能量总和保持不变。能量可以互相转化,但总能量保持不变。能量守恒定律描述了在热力学、电磁学、核物理等领域中广泛存在的能量转化现象,对于解释自然现象具有重要的意义。
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结
理论力学是研究物体运动规律和力的作用规律的学科,它是物理学的基础和核心内容之一、理论力学是以牛顿力学为基础的,通过描述和解决物体运动的数学模型来研究系统的行为。本文将对理论力学的几个重要知识点进行总结。
1.牛顿运动定律:
牛顿运动定律是理论力学的基石,包括三个定律:
(1)第一定律:也称为惯性定律,物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动的状态。
(2) 第二定律:物体的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比,可以用公式F=ma表示,其中F为合力,m为质量,a为加速度。
(3)第三定律:也称为作用-反作用定律,任何作用力都有一个等大相反方向的反作用力。
2.动量和动量守恒定律:
动量是物体运动的物理量,是质量和速度的乘积。动量守恒定律是指在一个封闭系统中,系统总动量在时间上保持不变。对于两个物体的弹性碰撞,可以用动量守恒定律来描述。
3.力学能的转化和守恒:
力学能包括动能和势能。动能是物体由于运动而具有的能量,可以用公式K = 1/2mv^2表示,其中m为质量,v为速度。势能是物体由于其位
置而具有的能量,例如重力势能和弹性势能。力学能转化和守恒定律描述
了力学能在物体运动过程中的转化和守恒。
4.圆周运动和万有引力:
圆周运动是物体在向心力作用下绕固定轴作匀速圆周运动。对于向心
力和离心力的大小可以用公式F = mv^2 / R来计算,其中m为质量,v
为速度,R为半径。万有引力是质点之间的引力,可以用公式F = Gm1m2
/ r^2来计算,其中G为万有引力常数,m1和m2为质量,r为两个质点
理论力学知识点总结公式
理论力学知识点总结公式
理论力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。它是物理学的基础,对于理解自然界的运动规律和分析物体的运动状态具有重要的意义。本文将介绍理论力学的基本概念、重要定律和公式,并对其应用进行探讨。
一、基本概念
1. 物体的质点和刚体
质点是指质量可以集中于一个点的物体,它没有大小和形状,仅有质量和位置。刚体是指即使受到外力也能保持形状不变的物体,它具有质量、大小和形状。
2. 位矢和位移
位矢是指从参考点到物体的位置的矢量,通常用r表示。位移是指物体在运动过程中位置的变化,通常用Δr表示。
3. 速度和加速度
速度是指单位时间内物体位置的变化率,通常用v表示。加速度是指单位时间内速度的变化率,通常用a表示。
4. 动量和力
动量是指物体运动的特性,通常用p表示。力是导致物体加速的原因,通常用F表示。
5. 动力学方程
动力学方程描述了物体运动的规律,它由牛顿的第二定律得出:F=ma。
二、重要定律
1. 牛顿三定律
牛顿第一定律:物体静止或匀速运动的状态会保持下去,直到受到外力的作用改变为止。
牛顿第二定律:物体的加速度与受到的力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:对于任何施加力的物体,它都会受到一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
2. 质点系和刚体系
质点系的基本原理是质点的加速度等于所有作用在其上的力之和。
刚体系的基本原理是刚体上每一点的加速度相等。
三、运动方程
1. 直线运动
对于直线运动的质点,其运动方程可以由牛顿第二定律得出:F=ma,从而得出质点位置
的变化规律。
2. 曲线运动
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引言
理论力学是物理学的一个重要分支,研究物体在受力作用下的运动规律和相互作用。它在物理学、工程学、地质学等领域都有着重要的应用。理论力学主要包括牛顿力学、理论动力学、固体力学和流体力学等内容。在这篇论文中,将会总结理论力学的主要知识点,并对其进行深入探讨。
1. 牛顿力学
牛顿力学是理论力学的基础,主要包括牛顿三定律和运动方程。牛顿第一定律指出一个物体如果没有受到外力作用,它将保持静止或匀速直线运动。牛顿第二定律则描述了物体受力作用下的加速运动规律,即力与加速度的关系。而牛顿第三定律则说明了物体间相互作用的力是相等的、方向相反的。理解并掌握牛顿力学的知识对于理论力学的深入学习至关重要。
2. 理论动力学
理论动力学是研究具有确定力学规律的物体在受力作用下的运动规律。它包括刚体力学和振动力学两个部分。刚体力学研究的是刚体在受力作用下的运动规律,其中包括刚体的平动和转动运动。振动力学则研究的是物体在受到一定条件下的振动规律,如弹簧振子、单摆等。
3. 固体力学
固体力学是研究物体内部力的平衡和运动规律的学科,其研究对象是固体。它包括静力学和动力学两个部分。静力学研究的是固体在静止或匀速运动下的内部力的平衡规律,而动力学则研究的是固体在受力作用下的运动规律。
4. 流体力学
流体力学是研究流体在受力作用下的运动规律和相互作用的学科。它包括流体静力学和流体动力学两个部分。流体静力学研究的是流体在静止或匀速运动下的内部力的平衡规律,而流体动力学则研究的是流体在受力作用下的运动规律,包括流体的流动规律和流体的阻力等。
理论力学知识点总结联系
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一、牛顿运动定律
1.牛顿第一定律:一个静止的物体如果不受力的作用,将永远保持静止;一个匀速直线运
动的物体如果不受力的作用,将永远保持匀速运动。
牛顿第一定律是描述惯性的物理定律。它告诉我们,如果物体不受外力作用,它将永远
保持原来的状态,包括静止和匀速直线运动状态。这意味着,物体本身具有一种保持状态
的倾向,这种倾向就是物体的惯性。牛顿第一定律为我们分析物体运动提供了重要的参考。
2.牛顿第二定律:物体受到的作用力等于其质量乘以加速度。
牛顿第二定律是最著名的力学定律之一,它描述了物体所受力和物体的加速度之间的关系。表达式为F=ma,其中F为受到的作用力,m为物体的质量,a为物体的加速度。牛
顿第二定律告诉我们,作用力越大,加速度越大;质量越大,同样的力的作用下加速度越小。这一定律为我们提供了分析物体受力和加速度的重要工具。
3.牛顿第三定律:相互作用的两个物体对彼此的作用力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律描述了物体间相互作用的性质。它告诉我们,相互作用的两个物体对彼此
的作用力大小相等、方向相反。这一定律为我们提供了理解物体相互作用的重要原则。
二、动量定理和动能定理
1.动量定理:物体的动量变化率等于它所受到的外力。
动量定理描述了物体的动量随时间的变化规律。它告诉我们,物体的动量变化率等于它
所受到的外力。表达式为F=dp/dt,其中F为外力,p为物体的动量,t为时间。动量定
理为我们提供了一种描述物体受力和动量变化的重要方法。
2.动能定理:物体的动能变化率等于它所受到的外力与物体的速度之积。
理论力学知识点总结
理论力学知识点总结
理论力学是物理学中的一个重要分支,它研究物体的运动规律和相互作用力。在学习理论力学的过程中,我们需要掌握一些重要的知识点,下面我将对一些常见的知识点进行总结,希望能够帮助大家更好地理解和掌握理论力学。
1. 牛顿运动定律。
牛顿运动定律是理论力学的基础,它包括了三条定律,惯性定律、动力定律和作用-反作用定律。惯性定律指出物体在没有外力作用时将保持静止或匀速直线运动;动力定律则描述了物体的加速度与作用力之间的关系;作用-反作用定律则说明了两个物体之间的相互作用力是相等的、方向相反的。
2. 动量和动量守恒定律。
动量是描述物体运动状态的物理量,它等于物体的质量乘以速度。动量守恒定律指出,一个系统的总动量在没有外力作用时将保持不变。这一定律在碰撞和爆炸等过程中有重要的应用。
3. 动能和动能定理。
动能是描述物体运动能量的物理量,它等于物体的质量乘以速度的平方再乘以1/2。动能定理则说明了物体的动能与外力做功之间的关系,即外力对物体做功等于物体动能的增量。
4. 势能和机械能守恒定律。
势能是描述物体位置状态的物理量,它与物体所处位置的位置势能有关。机械能守恒定律指出,在没有非弹性碰撞和非保守力作用时,一个系统的总机械能将保持不变。
5. 圆周运动。
圆周运动是理论力学中的一个重要问题,它涉及到了角速度、角加速度、向心力等概念。在圆周运动中,物体将沿着圆周做匀速运动或变速运动,这需要我们掌握相关的运动规律和公式。
6. 万有引力和开普勒定律。
万有引力是描述天体之间相互作用力的重要定律,它与质量和距离的平方成反比。开普勒定律则描述了行星运动的规律,包括椭圆轨道、面积速度定律和周期定律。
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i 1
n
LO2 LO1
M
O
(
I
e i
)
i 1
O—静点 或
n
LC2 LC1
M
C
(
I
e i
)
i 1
C—质心
T 2T1 W
4
基本量的运算
序号 基本量 一般质点系
刚体
1
动量
p mvC
p mvC
2
n
LO roi mivi
解: T
1 2
m2
(v2
cos
v1 )2
(v2
sin )2
1 2
JC
v2 r
2
1 2
m1
v12
动能定理:
球:JC
2 5
m2r 2
1 2
m2
(v2
cos
v1 )2
(v2
sin
)2
v1
C
m2 g v1
v2
v2
m1 g
1 2
JC
动力学
一、矢量动力学
得
三大定理
基础:牛二
到
(建立运动量与力关系)
一
◎质心运动定理(动量定理) ◎动量矩定理
组 独 立
◎动能定理
方
程
从另一个角度分 析动力学问题
二、分析力学
殊途同归
1
第七节 普遍定理综合应用
• 动量定理 – 动量定理、质心运动定理、动量守恒定理
求速度 求加速度与约束力
求速度
• 动量矩定理
两边对t求导: m2 v2a2 v1a1 a1v2 cos v1a2 cos
(1)
2 5
m2v2a2
m1 v1
a1
m2 g
v2
sin
[整体]
“x” m1a1 m2 (a1 a2 cos ) 0
a2
(m1 m2 )a1
m2 cos
v1
代入(1):
mv
2
对瞬心的动量矩:LI
1 ml2
3
2 mvl 3
思考:
是不是每个时刻对该时刻瞬心的动量
矩都可写成:
LI
1 ml2
3
能否对该瞬心使用动量矩定理?形式如何?
如科夫斯基凳的分析
问题: 1、为何凳子的转速会变化? 2、人与哑铃质点系的动能变化如何? 3、动能变化是什么力做功引起的?
例1:质量为m1的三角块放置光滑平面上,有一质量为m2的小 球从斜面上滚下(无滑动)。试求:三角块滑动的加速度。
平面(x、y)运动刚体: p LC 0
即质量对称面平行于平面运动平面
7
基本概念
以下说法对不对?
1、任何一个质量不变的质点,其动量发生改变时,质点的动能必有变化。 2、任何一个质量不变的质点,其动能发生改变时,质点的动量不一定变化。 3、如果某质点系的动能很大,则该质点系的动量也一定很大。 4、作平面运动刚体的动能等于它随基点平移的动能和绕基点转动的动能之和。 3、自行车由静止到运动过程中,作用于主动轮上向前的摩擦力作正功。
运动、受力
解: (1)求
由动能定理 T1 0
T2
1 2
J 0 2
1 2
2
mR2
mR2
2
3 4
m R 2
2
W
M
P 2R
k 2
(
2 1
2 2
)
M P 2R k [0 (2 2R 2R)2]
取矩轴约束力不出现,可求加速度
– 对固定点、质心、任意动点的动量矩定理
• 动能定理
只出现做功的力,可求速度加速度
– 动能定理(微分和积分形式)、机械能守恒定理
方便解决只有一个运动未知量(一个自由度)的问题 2
公式归纳
动力学基本定理的基础— 质点动力学基本方程
d(mv) F dt
3
动力学基本定理
平动刚体
T 1 mv2
T
1 2
mvC
2
n i 1
1 2
miviC 2
定轴转动刚体
2
T
1 2
J z 2
Z为转轴
平面运动刚体
C—质心
T
1 2
mvC 2
1 2
JC2
4
功
W C F d r
重力的功:
C Fx d x Fy d y Fz d z 弹性力的功:
W mg(zC1 zC2 )
m2v2a1[
7 5
(m1 m2
m2 )
cos
cos
]
m2
g
v2
sin
C
m2 g v1
v2
v2
m1 g
FN (恰好没有带v1的项)
a1
m2g sin cos
7 5
(m1
m2
)
m2
c
os2
12
例2:匀质圆盘质量为m,半径为R,弹簧刚度为k,CA=2R为 弹簧原长,在常力矩M作用下,由最低位置无初速度地在铅垂 平面内绕O轴向上转。试求达到最高位置时,轴承O的约束力。
W
1 2
k (12
2 2
பைடு நூலகம்
)
刚体上力矩、力偶的功:W C M d
5
势能
V ( x, y, z) WAA0
重力势能: V mg(zC1 zC0 )
弹性势能:
W
1 2
k
(12
2 0
)
6
动力学问题的方程数
质点
平面
2
空间
3
研究对象 刚体
平面
3
空间
6
刚体的动力学方程数与刚体的运动形式无关。 空间刚体简化为平面刚体,要有条件: 定轴转动刚体: p LO 0 即质量对称面垂直于转轴。
基本概念 填填空!
1、两均质圆盘A,B,质量相等,半径相同。置
于光滑水平面上,分别受到 F,F’ 的作用,
由静止开始运动。若F=F’ ,则在运动开始以
后的任一瞬时,两圆盘动能相比较是
________________。 TA<TB
2、已知均质杆长L,质量为m,端点B的速度为
,则AB杆的动能为:
2 3
序号
定理
微分形式
积分形式
1 动量定理 2 动量矩定理
dp dt
n i 1
Fi e
d LO dt
n M O (Fie )
i 1
O—静点
或 d LC dt
n M C (Fie )
i 1
C—质心
3 动能定理
dT δW
p2 p1
n
I
e i
v2 r
2
1 2
m1 v12
T0
m2 g
x2
sin
FN
两边对t求导: m2 v2a2 v1a1 a1v2 cos v1a2 cos
2 5
m2v2a2
m1
v1
a1
m2
g
v2
sin
11
例2:质量为m1的三角块放置光滑平面上,有一质量为m2的小 球从斜面上滚下(无滑动)。试求:三角块滑动的加速度。
平动刚体:
LO' rO'C mv
i 1
动量矩
LC rO'C p
——O’为任意点
O’—任意点
定轴转动刚体:
Lz Jz
——z为转轴
平面运动刚体: Lz rO'C mvC Jz
——O’为任意点
5
基本量的运算(续)
序号 基本量 一般质点系
刚体
3
动能
柯尼希定理(C为质心)