大学物理 ——刚体和流体
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§3- 1刚体模型及其运动
一般的力学分析方法可归纳为： (1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型；
(2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象， 作为突破口； (3)根据受力情况，正确地画出受力图； (4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原 理、定律，列出方程式； (5)根据要求，求解方程，统一变量，积零为整， 用积分法求出结果.积分上下限的选取要特别注意 (6)讨论分析所得结果，检验是否正确． 现在将这些方法用之于刚体和流体的研究．
飞机：在空中飞行，自由度为3
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刚体的自由度
刚体总自由度i=6：
y
A y'
平动自由度t=3
( x, y , z )
转动自由度r=3
C
其中两个是独立的 刚体绕CA轴转动
CA的方位
, ,
z
z'
x'
x
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当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线， 在运动中Hale Waihona Puke Baidu终保持它的方向不变，这种运动叫平动。
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特点：各点位移、速度、加速度均相同----可视为质点
刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动
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2.转动 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕 同一直线作圆周运动，这种运动就叫做转动，这一直
线就叫做转轴。
（1）定轴转动：转轴相对参考系静止。 （2）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止， 转轴方向不断变化。
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(3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动
三、自由度
自由度：确定一个物体在空间的
位置所需的独立坐标的数目。它反 映了运动的自由程度 火车：被限制在轨道上运动，自由度为1 轮船：在一水平面上运动，自由度为2
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一、刚体
刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体
----物体内任意两点的距离不变 刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的 质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量 元dm。每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的 运动是这些质量元运动的总和。
二、平动和转动
1.平动
一般的力学分析方法可归纳为： (1)突出主要矛盾，撇开次要因素，建立理想模型；
(2)将质点系化整为零，以质点或质元为研究对象， 作为突破口； (3)根据受力情况，正确地画出受力图； (4)根据已知条件或初始条件，选用所需的基本原 理、定律，列出方程式； (5)根据要求，求解方程，统一变量，积零为整， 用积分法求出结果.积分上下限的选取要特别注意 (6)讨论分析所得结果，检验是否正确． 现在将这些方法用之于刚体和流体的研究．
飞机：在空中飞行，自由度为3
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刚体的自由度
刚体总自由度i=6：
y
A y'
平动自由度t=3
( x, y , z )
转动自由度r=3
C
其中两个是独立的 刚体绕CA轴转动
CA的方位
, ,
z
z'
x'
x
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当刚体运动时，如果刚体内任何一条给定的直线， 在运动中Hale Waihona Puke Baidu终保持它的方向不变，这种运动叫平动。
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特点：各点位移、速度、加速度均相同----可视为质点
刚体质心的运动代表了刚体平动中每一质元的运动
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2.转动 刚体运动时，如果刚体的各个质点在运动中都绕 同一直线作圆周运动，这种运动就叫做转动，这一直
线就叫做转轴。
（1）定轴转动：转轴相对参考系静止。 （2）定点转动：转轴上只有一点相对参考系静止， 转轴方向不断变化。
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(3)一般运动：可看成平动和转动的叠加。如车轮的转动
三、自由度
自由度：确定一个物体在空间的
位置所需的独立坐标的数目。它反 映了运动的自由程度 火车：被限制在轨道上运动，自由度为1 轮船：在一水平面上运动，自由度为2
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一、刚体
刚体：在外力的作用下，大小和形状都不变的物体
----物体内任意两点的距离不变 刚体运动研究的基础：刚体是由无数个连续分布的 质点组成的质点系，每个质点称为刚体的一个质量 元dm。每个质点运动都服从质点力学规律。刚体的 运动是这些质量元运动的总和。
二、平动和转动
1.平动