加速度和角加速度doc
角速度与角加速度
類1.下列各項有關圓周運動的敘述,何者正確, (,)等速率圓周運動為變角速度運動(,)物體作平移運動時,物體中每點的運動軌跡均與質心運動的軌跡相同(,)剛體繞某一定軸作等角速度轉動時,除軸外,剛體中每一點皆作等速率圓周運動(,)一質點在作固定半徑轉動時,若有角加速度,則向心加速度量值隨時間改變(,)一質點作半徑r等角速度ω運動,此質點與圓心之連線2,單位時間掃過之面積為ωr。答:(,)(,)(,)類2.繞固定軸轉動的剛體內的每一質點(,)角速率相同(,)角加速度大小相同(,)切向速率相同(,)切向速度相同(,)切向加速度相同。答:(,)(,)類3.一輪對通過中心而垂直於輪平面之軸轉動,考慮輪緣上的一點,當輪以等角速度轉動時(,)法向加速度為零(,)切向加速度為零(,)合加速度為零(,)合加速度等於法向加速度(,)此點為一等速度圓周運動。答:(,)(,)
類2.汽車引擎作等角加速度運動,若角速度於12秒內由1200 rpm增至30間內引擎轉動【】轉。答:(,) 5π;(,) 420類3.若家用馬達為60 rps,今切掉電源後20秒停止轉動,設停止前作等角加速度,則: 2(,)角加速度為【】rad/s。
2例2.一質點在半徑為0.4 m的圓周上運動,在某瞬時間的角速度為2 rad/s,其角加速度為3 rad/s
2,求此質點的合加速度之量值為【】m/s。答案:2
類1.當一質點對一固定軸以等角加速度由靜止開始轉動,當該質點的加速度方向與
3速度方向夾37?的瞬間,此質點恰好轉過的角位移為【】弧度。答: 8
例4.圖為某物體轉動的角速度與時間的圖形,則該物體於0,4秒內的平均角速度為(,) 0 (,) 2 (,) 3 (,) 4 rad/s。答:(,)
類1.一質點繞一定軸,作圓周運動,其ω,t圖如圖所示,則(,)全程為等角
加速度7个公式
加速度7个公式
1. 平均加速度公式:加速度(a)等于速度变化量(Δv)除以时间变化量(Δt)。
a = Δv / Δt
2. 初速度和末速度公式:加速度(a)等于末速度(v)减去初速度(u),再除以时间(t)。
a = (v - u) / t
3. 位移和时间公式:加速度(a)等于位移(s)减去初位移(u),再除以时间(t)的平方的二分之一。
a = (s - u) / (0.5 * t^2)
4. 力和质量公式:加速度(a)等于作用在物体上的力(F),除以物体的质量(m)。
a = F / m
5. 速度和时间公式:加速度(a)等于速度(v)减去初速度(u),再除以时间(t)。
a = (v - u) / t
6. 圆周运动加速度公式:加速度(a)等于角速度(ω)的平方乘以半径(r)。
a = ω^2 * r
7. 动能和位移公式:加速度(a)等于位移(s)的平方减去初位移(u)的平方,再除以两倍的位移(s)。
a = (s^2 - u^2) / (2s)。
平面运动角速度和角加速度的概念
平面运动角速度和角加速度的概念
平面运动是我们生活中经常接触到的,如自行车运动、火车转弯、飞机盘旋等。
而平面运动的角速度和角加速度是衡量运动状态的重要指标。
一、什么是角速度?
角速度是指物体的转角速率,通常用符号ω表示,单位是弧度/秒。
当物体围绕某一中心以一定的角速度旋转时,其角速度的大小可以通过所绕圆的圆心角每秒钟转过的弧度数来衡量。
二、角速度的计算方式
对于一个以角速度ω绕某个中心旋转的物体来说,其旋转一周的距离等于该物体所绕圆的周长,也就是2πr,而该物体旋转一周的时间为T,因此旋转一周的角度为2π弧度,角速度的计算公式为
ω=2π/T。
三、什么是角加速度?
角加速度是指物体的转角加速度,通常用符号α表示,单位是弧度/秒²。
当物体的角速度在单位时间内发生变化时,就会出现角加速度。
四、角加速度的计算方式
对于一个旋转体来说,其角加速度可以通过其角速度每秒钟的增量来计算,也就是α=dω/dt。
其中dω表示角速度的增量,dt表示时间的变化量。
五、角速度和角加速度的关系
在平面运动中,当物体的角速度稳定时,不会出现角加速度;而当物体的角速度在单位时间内发生变化时,就会出现角加速度。
换言之,角速度和角加速度是相互关联的,而且角加速度的大小和方向取决于物体的运动状态。
总之,角速度和角加速度是平面运动中衡量物体运动状态的两个
重要指标。
通过计算和分析物体的角速度和角加速度,可以更好地了解其运动状态,以便优化运动方案或者改进设计。
角加速度介绍范文
角加速度介绍范文角加速度是指物体在单位时间内改变角速度的快慢程度。
角速度是物体旋转的快慢程度,而角加速度则表示物体旋转的加速度。
角速度是指物体围绕其中一轴旋转时所经过的角度变化率。
在物理学中,角速度通常用希腊字母ω来表示,单位是弧度/秒。
角速度的求解公式为角速度=角位移/时间,也可以表示为角速度=dθ/dt,其中θ表示角位移,t表示时间。
角速度主要分为平均角速度和瞬时角速度两种。
平均角速度是指物体在其中一时间段内的角位移与该时间段的时间的比值。
它描述了物体旋转的平均速度。
平均角速度的计算公式为平均角速度=(终止角度-起始角度)/时间。
例如,一物体从初始位置旋转到终止位置所经历的角度是2π,花费的时间是2秒,则平均角速度等于2π/2=π弧度/秒。
瞬时角速度是指物体在其中一时刻的瞬时速度。
瞬时角速度的计算可以通过在一个很短时间内计算角位移的极限值得出。
即瞬时角速度=limδt→0(Δθ/δt),其中δt表示时间的增量,Δθ表示在δt时间内的角位移。
瞬时角速度可以通过对角位移的时间导数来计算。
而角加速度,则是指单位时间内角速度的变化率。
角加速度用希腊字母α表示,单位是弧度/秒的平方。
角加速度可以表示为角加速度=dω/dt,即角加速度等于角速度对时间的导数。
angular acceleration常常用来描述物体的旋转加速度情况。
角加速度也可以通过角位移的二阶导数来计算,即角加速度=d²θ/dt²。
角加速度可以为正、负或零,正角加速度表示物体的角速度在增加,负角加速度表示角速度在减小,零角加速度表示角速度保持恒定。
物体的角加速度可以通过牛顿第二定律求解。
根据牛顿第二定律,物体的角加速度等于物体所受的合外力矩除以物体的转动惯量。
转动惯量表示了物体在旋转过程中抵抗改变自身旋转状态的性质。
转动惯量的大小取决于物体的质量分布以及物体相对于旋转轴的距离分布。
物体的转动惯量具体计算方法因物体形状和旋转轴的不同而有所差异。
刚体转动的角速度和角加速度
刚体转动的角速度和角加速度
角速度和角加速度是指一个刚体围绕自身轴线旋转时的角速度和角加速度,它们是力
学上一个重要的基本概念,可用来理解刚体运动和受力问题,引出它们的定义也是物理学
课程中学习运动学的重要知识。
角速度指的是刚体每秒绕自身轴线转动的圈数,用弧度每秒的单位来表示,一般符号
表示为ω,因为一般情况下,刚体一秒之内运动角度和角速度之间可以直接表达,所以角速度和角度之间也可以直接表达,常用弧度制表示,把它和角度分别写两个大写字母表示。
角加速度是指刚体在单位时间内绕自身轴线旋转改变角速度所受到的力,一般用角单
位/秒的平方表示,符号表示为α,它和角加速度也可以看做是线性加速度的旋转形式,
表示的是每平方秒所旋转的弧度。
角速度和角加速度的关系可以用微分方程表达,即ω=α· t,其中,t是持续时间。
另外,角速度和角加速度还可以用矩阵形式定义,即ω转矩为α分子· I·ω,其中,
I为轴心的惯性矩,其意义与梯度表示的动量类似。
最后,可以运用力学原理求解角速度和角加速度,同时可以用梯度乘以惯性向量,以
及线性动量求解角速度和角加速度,作为包装应用到更多力学中,使得研究刚体动力学变
得更加简单。
角速度和角加速度
平均角加速度 :剛體在單位時間內的角速度。
瞬時角加速度 :剛體在極短時間內的平均角速度 。
剛體轉動的角加速度為一定值,稱為等角加速度 運動。
移動與轉動的運動公式
移動
轉動
剛體上某點的加速度
當角速度變化時,剛體各質點的線速率也會隨 之變化,在切線方向上具有加速度,稱為 切線 加速度 。
質點作圓運動,所以具有向 心加速度,又稱為 法線加速度 。
9-1 角速度和角加速度
常見的運動 剛體 角位置與角位移 角速度 角加速度 移動與轉動的運動公式 剛體上某點的加速度
常見的運動
日常生活裡,常可見到許多物體在運動的過程 中, 除了移動外,還伴隨著轉動 。
我們 分析物體的運動可分為兩方面:一方面其 質心的移動,另一方面各部位繞著其質心轉動 。
剛體
指大小和形狀保持固定不變的物體,換言之, 剛體內部 的成員質點之間其相對位置保持不變 。
當剛體繞通過 O點的固定 軸轉動時,剛體上的 各質 點都以相同的角速度繞此 軸作圓運動 。
角位置:剛體在 xy平面
上繞 z 軸轉動時,轉軸
O 與剛體上軸外一點 A
的連線
在 t 秒時與
x 軸所夾角度 θ為O剛A體
的角位置 。
角位置與角位移
角位移 :剛體角位置的變化量,以 Δθ表示。
角位置與角位移的 單位均為弧度 rad 。
角位置的 方向定為逆時鐘轉動取正號 ;順時鐘轉動取 負號。
平均角速度 :剛體在單位時間 內的角位移。
角速度
瞬時角速度 :剛體在極短時間 內的平均角速度。
角速度為一向量 ,其方向以右手定則決定之。
單位的轉換: 1r.p.s.( 轉/秒) = 2 πrad/s
什么是”角加速度”?
什么是”角加速度”?一、角加速度的概念及意义角加速度是指物体在单位时间内角速度的变化率,表示物体旋转速度的变化快慢。
在物理学中,角加速度同样具有重要的意义,它能够描述物体的旋转运动特性,为我们理解物体运动提供了重要的指标。
二、角加速度的计算方法要计算角加速度,我们首先需要知道物体的角速度,并且要考虑到时间的变化。
计算角加速度的公式为:角加速度=(终止角速度-初始角速度)÷时间。
其中,终止角速度指的是物体旋转结束时的角速度,初始角速度则是物体旋转开始时的角速度。
角加速度的单位是弧度每秒平方。
三、角加速度与物体旋转的关系角加速度与物体旋转密切相关,它反映了物体旋转的变化速度。
当角加速度为正值时,表示物体的旋转速度在增大,而当角加速度为负值时,则意味着物体的旋转速度在减小。
此外,角加速度的大小还能够告诉我们物体旋转的快慢程度,加速度越大表示旋转的速度变化越快,而加速度越小则表示旋转的速度变化越缓慢。
四、角加速度的应用领域角加速度在物理学领域有着广泛的应用。
首先,在工程学中,我们可以利用角加速度对机械设备的旋转进行分析和优化,从而提高设备的运转效率。
其次,角加速度在航天工程中也具有重要的作用,它可以帮助我们研究和解决飞行器的旋转稳定性问题。
此外,在运动物体的动力学分析中,角加速度也是一个重要的参数,能够为我们提供物体运动状态的详细描述。
五、结语通过对角加速度的科普介绍,我们了解到角加速度作为描述物体旋转运动的重要指标,在物理学中具有广泛的应用。
它不仅可以帮助我们理解物体旋转的特性,还为工程和航天领域的研究提供了重要的参考。
通过进一步的学习和研究,我们可以更好地理解并应用角加速度,推动科学技术的发展。
角加速度计算
角加速度计算
角加速度计算公式:α=Δω / Δt (单位:弧度/秒^2; (rad/s^2;))
1、角加速度描述刚体角速度的大小和方向对时间变化率的物理量,在国际单位制中,单位是“弧度/秒平方”,通常是用希腊字母α来表示。
1、相关概念:(1)平均角加速度:转动刚体从瞬时t开始的角速度变化Δω与相应时间间隔Δt的比值称为平均角加速度,即α=Δω / Δt。
(2)瞬时角加速度:若Δt→
0,则这一比值就称为在瞬时t刚体转动的角加速度,又称瞬时角加速度,记为ε,即ε= lim εm)(Δt→0=Δω/Δt=dω/dt).
1、线速度V=s/t=2πR/T
2、角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3、向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R
4、向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
5、周期与频率T=1/f
6、角速度与线速度的关系V=ωR。
角加速度公式与切向加速度
角加速度公式与切向加速度角加速度和切向加速度是描述一个物体在运动过程中发生变化的重要物理量。
它们都与物体的角度变化和速度变化有关,但具体的物理含义和计算方法有所不同。
首先,我们先来了解一下角加速度。
角加速度是描述物体绕轴心旋转快慢变化的物理量,即角速度的变化率。
角速度是描述物体单位时间内绕轴心旋转的角度的物理量,通常用符号ω表示。
角加速度的计算公式为:α=Δω/Δt其中,α表示角加速度,Δω表示角速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
单位是每秒或者每平方秒。
在直观上,角加速度可以理解为物体旋转速度的变化情况。
当物体的角加速度为正值时,说明物体的旋转速度在增加;当角加速度为负值时,说明物体的旋转速度在减小。
接下来,我们来了解一下切向加速度。
切向加速度是描述物体在曲线运动中速度的变化情况。
在二维平面上,物体在曲线上运动时,速度的方向会不断改变,因此速度的大小和方向的变化率就是切向加速度。
切向加速度的计算公式为:at = Δv/Δt其中,at表示切向加速度,Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
单位是每秒或者每平方秒。
在直观上,切向加速度可以理解为物体沿曲线路径运动时,速度的变化情况。
当物体在曲线上向内侧运动时,切向加速度为正值,表示速度的大小在增加;当物体在曲线上向外侧运动时,切向加速度为负值,表示速度的大小在减小。
需要注意的是,角加速度和切向加速度是两个不同的物理量,它们描述的是不同的运动情况。
角加速度描述的是物体绕轴心旋转的速度变化情况,切向加速度描述的是物体在曲线路径上速度的变化情况。
虽然它们的计算公式相似,但具体的物理含义和应用场景有所不同。
总结起来,角加速度和切向加速度都是描述物体运动变化的物理量,但具体的物理含义和计算方法不同。
角加速度描述的是物体绕轴心旋转的速度变化情况,切向加速度描述的是物体在曲线路径上速度的变化情况。
它们分别通过角速度和速度的变化率来计算,单位都是每秒或者每平方秒。
角加速度介绍
θ
P
x
过P作垂直于转轴的横截 作垂直于转轴的横截 转动平面), ),转动平面 面(转动平面),转动平面 与转轴的交点为O。 与转轴的交点为 。 在转动平面内, 点作一极轴, 在转动平面内,过O点作一极轴,设极轴的正方 点作一极轴 向是水平向右。 向是水平向右。 连接OP,则OP与极轴之间的夹角为θ。 与极轴之间的夹角为θ 连接 , 与极轴之间的夹角为 θ角称为角坐标(或角位置)。 角称为角坐标(或角位置) 角坐标
t 0
t 0
θ θ0
10
ω = ω 0 + βt 1) ( )
1 2 ) θ θ 0 = ω 0t + βt (2) 2
)、(2) 由(1)、( )式消 t得: )、( 得
2 2 0
ω = ω + 2 β (θ θ 0 ) (3) )
与匀变速直线运动计算公式有对应关系: 与匀变速直线运动计算公式有对应关系:
∴ v = rω
(2) )
12
3.加速度与角加速度的关系 3.加速度与角加速度的关系 可以将作圆周运动的加速度沿圆周轨 道的切向和法向分解为两个分量。 道的切向和法向分解为两个分量。
o
a
r a n
a τ
r r r ∴ a = aτ τ + an n
2 dv v 切向加速度: a 切向加速度: τ = 法向加速度: 法向加速度:an = dt r
dθ θ = 角速度 ω = lim t → 0 t dt
角速度为角坐标对时间的一次导数。 角速度为角坐标对时间的一次导数。 方向:满足右手定则, 方向:满足右手定则,沿刚体 转动方向右旋大拇指指向。 转动方向右旋大拇指指向。 角速度是矢量, 角速度是矢量,但对于刚体定轴转 动角速度的方向只有两个, 动角速度的方向只有两个,在表示角 速度时只用角速度的正负数值就可表 示角速度的方向,不必用矢量表示。 示角速度的方向,不必用矢量表示。
角加速度公式与切向加速度
角加速度公式与切向加速度
在物理学中,角加速度公式和切向加速度是两个非常重要的概念。
它们可以帮助我们更好地理解物体的运动状态和运动规律。
我们来看一下角加速度公式。
角加速度是指物体在单位时间内角速度的变化量。
角速度是指物体绕某一点旋转的速度,它的单位是弧度每秒。
因此,角加速度的单位是弧度每秒平方。
角加速度公式可以表示为:
α = Δω / Δt
其中,α表示角加速度,Δω表示角速度的变化量,Δt表示时间的变化量。
这个公式告诉我们,当物体的角速度发生变化时,它的角加速度也会随之变化。
接下来,我们来看一下切向加速度。
切向加速度是指物体在运动过程中沿着曲线方向的加速度。
它的大小和方向都会随着物体的运动状态而变化。
切向加速度的大小可以表示为:
at = v² / r
其中,at表示切向加速度,v表示物体的速度,r表示物体绕某一点旋转的半径。
这个公式告诉我们,当物体的速度或半径发生变化时,它的切向加速度也会随之变化。
角加速度公式和切向加速度在物理学中有着广泛的应用。
例如,在机械工程中,它们可以用来计算机械零件的运动状态和运动规律。
在航空航天工程中,它们可以用来计算飞行器的运动轨迹和飞行速度。
在物理学教学中,它们可以用来帮助学生更好地理解物体的运动状态和运动规律。
角加速度公式和切向加速度是物理学中非常重要的概念。
它们可以帮助我们更好地理解物体的运动状态和运动规律,从而为我们的科学研究和工程设计提供有力的支持。
角加速度介绍
t 0
θ θ0
10
ω = ω 0 + βt 1) ( )
1 2 ) θ θ 0 = ω 0t + βt (2) 2
)、(2) 由(1)、( )式消 t得: )、( 得
2 2 0
ω = ω + 2 β (θ θ 0 ) (3) )
与匀变速直线运动计算公式有对应关系: 与匀变速直线运动计算公式有对应关系:
ω t dω 由 β = 有: ω = βdt 两边积分 ∫ dω = ∫ βdt d ω0 0 dt ω ω 0 = βt ω = ω 0 + βt (1) )
ω = ω0
dθ 由 ω = 有: θ = ωdt 两边积分 d dt
∫ dθ = ∫ ωdt = ∫ (ω 0 + βt )dt 1 2 ) θ θ 0 = ω 0t + βt (2) 2
p′ r
R
θ
v1 P
θxLeabharlann θ ω= t转/分,rev/min 分
6
刚体的角位移与发生这段角位移所用时间之比。 刚体的角位移与发生这段角位移所用时间之比。 单位:弧度 秒 单位:弧度/秒,rad/s,
2π 1rev/min = rad/s 60
平均角速度也只是刚体转动快慢的粗略描述。 平均角速度也只是刚体转动快慢的粗略描述。 2.角速度 . 用平均角速度代替变化的角速度; ①.用平均角速度代替变化的角速度; 用平均角速度代替变化的角速度
dθ ω= dt
t → 0
取极限; 取极限;
2 ω dω d θ β = lim = = 2 t → 0 t dt dt
角加速度为角速度对 的一次导数, 时间 t 的一次导数, 或为角坐标对时间 t 的二次导数。 的二次导数。
圆周运动学角速度和角加速度的计算
圆周运动学角速度和角加速度的计算圆周运动是物体沿着固定半径做匀速或变速运动的一种特殊形式。
在圆周运动中,角速度和角加速度是用来描述物体运动状态和变化率的重要物理量。
本文将介绍如何计算圆周运动的角速度和角加速度。
一、角速度的计算角速度是描述物体在圆周运动中单位时间内旋转的角度大小,通常用符号ω表示。
角速度的计算方法有两种,分别是平均角速度和瞬时角速度。
1. 平均角速度的计算公式为:ω = Δθ / Δt其中,Δθ代表物体在时间Δt内所旋转的角度。
平均角速度表示物体在一段时间内的平均旋转速度。
2. 瞬时角速度的计算公式为:ω = lim(Δθ / Δt)当时间间隔Δt趋近于0时,即可得到瞬时角速度。
瞬时角速度表示物体在某一瞬间的瞬时旋转速度。
二、角加速度的计算角加速度是描述物体在圆周运动中单位时间内角速度变化的快慢程度,通常用符号α表示。
角加速度的计算方法也有两种,分别是平均角加速度和瞬时角加速度。
1. 平均角加速度的计算公式为:α = Δω / Δt其中,Δω代表物体在时间Δt内角速度的变化量。
平均角加速度表示物体在一段时间内的平均角速度变化率。
2. 瞬时角加速度的计算公式为:α = lim(Δω / Δt)当时间间隔Δt趋近于0时,即可得到瞬时角加速度。
瞬时角加速度表示物体在某一瞬间的瞬时角速度变化率。
三、角速度和角加速度的关系在圆周运动中,角速度和角加速度之间存在一定的关系。
根据牛顿第二定律,可得到圆周运动中的角加速度公式:α = a / r其中,α表示角加速度,a表示物体的线加速度,r表示圆周的半径。
而线加速度和角速度之间的关系为:a = rω²其中,a表示线加速度,ω表示角速度,r表示圆周的半径。
根据上述两个公式,可以得到角速度和角加速度之间的关系:α = ω²r即角加速度等于角速度的平方乘以圆周半径。
四、示例分析假设一个物体在半径为3米的圆周上做匀速运动,时间为5秒。
第一节角速度和角加速度
第一次课:2学时1 题目:§角速度和角加速度§刚体转动的动能定理2 目的: 1)掌握描述转动物体性质的主要参量。
2)转动问题求解。
一、引入课题:若物体的大小和形状不能忽略时,不能将物体简化为质点。
在许多情况下,固体在受力和运动时,其体积和形状的变化很小,在这种情况下,可以略去固体的大小和形状的变化,引入理想模型――刚体:在外力的作用下,大小和形状都不变的物体。
二、讲授新课:第三章刚体的定轴转动§角速度和角加速度一、刚体刚体是受力时形状和体积不改变的物体。
特点:刚体是特殊的质点系,其上各质点间的相对位置保持不变。
平动:刚体上任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行的运动。
刚体的基本运动转动:刚体上所有的点都绕某一条直线作圆周运动,该直线称为刚体转轴。
例:钢铁厂中钢水包的运动即平动。
其特征是物体上各点的轨迹相互平行,运动状态(位移,速度,加速度)完全相同。
因而作平动的物体,可用其上任意一点的运动来代表整个刚体的运动,可以把其作为质点问题来处理。
转动分定轴转动(如机器上的某个转动部件)、定点转动(如陀螺的运动)和平面运动 (如车轮的运动)。
我们主要讨论刚体绕固定轴的转动。
一般的刚体运动可以分为平动和转动的叠加。
二、角量和线量的关系我们可以同时用角量和线量来描述刚体定轴转动问题 (运动学问题) 1)描述转动的角量p 在转动平面内绕o 作圆周运动,可用圆周运动的角量描述刚体的运动。
转动平面:过刚体上某点p 垂直于转轴平面。
转动中心:转动平面与轴的交点 o ①角位置: (运动方程)②角位移: 规定:定轴时逆时针方向转动时的角位移取正值, 沿顺时针方向转动的角位移取负值。
在SI 中,角坐标和角位移的单位是弧度,符号为rad 。
③角速度: (矢量)大小:方向:沿轴(指向由右手定则确定)在SI 中,角速度的单位是弧度每秒,符号为。
意义:描述转动快慢的程度 ④角加速度:(矢量)大小::方向:沿轴的方向当与 同向时,加速转动; 与方向相反时,减速转动。
角加速度介绍
刚体的定轴转动是指 刚体上各点都绕同一直线 作圆周运动, 作圆周运动,而直线本身 在空间的位置保持不动的 一种转动。 一种转动。 这条直线称为转轴 转轴。 这条直线称为转轴。 刚体定轴转动的特点: 刚体定轴转动的特点: 1.刚体上各个质点都在作圆周运动,但各质点圆周 刚体上各个质点都在作圆周运动, 刚体上各个质点都在作圆周运动 运动的半径不一定相等。 运动的半径不一定相等。 2.各质点圆周运动的平面垂直于转轴线,圆心在轴 各质点圆周运动的平面垂直于转轴线, 各质点圆周运动的平面垂直于转轴线 线上,这个平面我们称为转动平面。 线上,这个平面我们称为转动平面。 3.各质点的位矢在相同的时间内转过的角度是相同的。 各质点的位矢在相同的时间内转过的角度是相同的。 各质点的位矢在相同的时间内转过的角度是相同的
ω
β
说明: 角坐标、角位移、 说明: 角坐标、角位移、角速度和角 加速度等角量是用来描述定轴转动刚 体的整体运动, 体的整体运动,也可用来描述质点的 曲线运动; 曲线运动; 位矢、位移、速度、 位矢、位移、速度、加速度等线量是用来描述 质点的运动。 质点的运动。
ω
9
5.匀变速转动的计算公式 5.匀变速转动的计算公式 1.特点: 1.角加速度为一常量 β= C 特点: 角加速度为一常量 特点 2.定轴转动。 定轴转动。 定轴转动 θ = θ0 3.初始条件: t = 0时 初始条件: 初始条件 2.匀变速转动公式 匀变速转动公式
dθ θ = 角速度 ω = lim t → 0 t dt
角速度为角坐标对时间的一次导数。 角速度为角坐标对时间的一次导数。 方向:满足右手定则, 方向:满足右手定则,沿刚体 转动方向右旋大拇指指向。 转动方向右旋大拇指指向。 角速度是矢量, 角速度是矢量,但对于刚体定轴转 动角速度的方向只有两个, 动角速度的方向只有两个,在表示角 速度时只用角速度的正负数值就可表 示角速度的方向,不必用矢量表示。 示角速度的方向,不必用矢量表示。
法向加速度和角速度的关系公式
法向加速度和角速度的关系公式法向加速度和角速度的关系,听起来是不是有点复杂?咱们可以把它想象成在游乐园里玩旋转木马的感觉。
想象一下,你坐在那辆快得飞起的旋转木马上,四周的风呼呼地吹,简直让人爽到飞起。
你会发现,随着木马的转动,你的身体有种向外甩的感觉。
这种感觉就是法向加速度在作祟啦!它就像是个无形的手,想把你往外推,却又被马的中心吸引着。
是不是很神奇?这个法向加速度到底是什么呢?简单来说,它就是当你沿着一个弯曲的路径移动时,改变方向的加速度。
就好比你开车转弯,车身外侧的乘客会感到一股力量把他们推向车窗,这就是法向加速度。
说到底,它和你转的快慢、转的圈数都有关系哦!快转时,力量越大,慢转时,力量就小。
你有没有注意到,旋转的速度越快,身体越容易感到这种向外的推力?这就是法向加速度和角速度的关系,快的角速度意味着更大的法向加速度,懂了吧?说到角速度,它就像是你旋转的频率。
想象一下,你在舞会上,跟着节奏转圈。
你转得越快,角速度就越大。
好比你在派对上喝了一点小酒,结果转得飞快,周围的一切都像是在旋转!甚至连地心引力都挡不住你那疯狂的舞姿。
此时,法向加速度就会变得很明显,提醒你注意别跌倒。
是不是有点意思?旋转的乐趣,和加速度的推力,形成了一种奇妙的对比。
要是我们深入探讨一下,法向加速度的公式是怎样的。
它的计算方式是用角速度的平方乘以半径,这样一来,转得越快,半径越大,法向加速度就越强。
就像在玩滑板,想象一下你在宽广的场地里飞速滑行,突然要转个弯,脚下的滑板就像是被一股神秘的力量牵引着。
可是,注意啦,如果你的滑板半径太小,结果可就不堪设想,可能会摔个四脚朝天,嘿嘿。
在运动中,这种关系也非常重要。
比如说,赛车手在赛道上飞速行驶时,他们的身体就必须承受巨大的法向加速度。
你看,赛车手可不是简单的开车,他们每一次转弯都是与法向加速度进行斗争。
越快的赛车,角速度越大,法向加速度就越强,时刻保持着对车的控制,才能不被甩出赛道,真的是个技术活。
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二、角量和线量的关系
我们可以同时用角量和线量来描述刚体定轴转动问题 (运动学问题)
1)描述转动的角量
p
在转动平面内绕述刚体的运动。
转动平面:过刚体上某点 p 垂直于转轴平面。
转动中心:转动平面与轴的交点 o ①角位置:
(t) (运动方程)
②角位移: (t t) (t)
课题 教学重点
角速度和角加速度 课型 新授课
备课 时间
2012.11.6
掌握角速度和角加速度的定义 公式 计算方法
教学难点
角速度和角加速度的计算
教法 学法
上课时间
检查人签字
教学过程设计及知识点传授
一、 刚体 刚体是受力时形状和体积不改变的物体。 特点:刚体是特殊的质点系,其上各质点间的相对位置保持不变。
转动平面
·p
r o
教学过程设计及知识点传授:
规定:定轴时逆时针方向转动时的角位移取正值, 沿顺时针方向转动的角位移取负值。 在SI中,角坐标和角位移的单位是弧度,符号为rad。 ③角速度: (矢量)
大小: = d dt
方向:沿轴(指向由右手定则确定)
在 SI 中,角速度的单位是弧度每秒,符号为 rad s1 。
平动:刚体上任意两点的连线,在运动过程中始终保持平行的运动。 刚体的基本运动 转动:刚体上所有的点都绕某一条直线作圆周运动,该直线称为刚
体转轴。
转动分定轴转动(如机器上的某个转动部件)、定点转动(如陀螺的运动)和平面运动 (如车轮的运动)。 我们主要讨论刚体绕固定轴的转动
一般的刚体运动可以分为平动和转动的叠加。
at r 6Brt
该质点的法向加速度
an rω 2 9B2rt 4
该质点的加速度的大小 a an2 at2 (9B2rt4 )2 (6Brt)2
教法 学法
板书设计:一、刚体 三、刚体的定轴转动
教后反思:
二、角量和线量的关系
ω dθ 3Bt 2 dt
在上式中,A 为无量纲的常数,B 为有量纲的常量。求:(1)角速度;(2)角加
速度;(3)刚体上距轴为r的一质点的加速度。
解: (1)由角速度定义式,得 ω dθ 3Bt2 dt
(2)将ω对时间 t 求导数,得角加速度
a dω 6Bt dt
距轴为 r 的一质点的切向加速度
(2) p 点的线加速度
a dv d r d r dr
dt
dt
dt
dt
a = r +
s r
r
at r an r 2
教法 学法
教学过程设计及知识点传授:
切向加速度:
at
dv dt
r
d dt
r
at = r
法向加速度:
an
v2 r
2r
an =
例 已知刚体转动的运动学方程
意义:描述转动快慢的程度
④角加速度: (矢量)
大小::
d
=
dt
方向:沿轴的方向
d2
= d t2
当与 同向时,加速转动; 与方向相反时,减速转动。
意义:描述角速度变化快慢的程度
在SI中,角加速度的单位是弧度每二次方秒,符号为 rad s2
z
2 角量和线量的关系
(1) p 点的线速度 v r
r
s
o
x
r 是 p 点的矢径(由转动中心 o 引出)