1、9 质点动力学9-1 动力学的基本定律牛顿定律1.第一定律(惯性定律):2.第二定律(力与加速度之间的关系定律)3.第三定律(作用与反作用定律)9-2 质点的运动微分方程1.矢量形式2.直角坐标形式3.自然形式质点动力学的两类基本问题1.已知质点的运动规律,求作用于质点上的力。-求微分问题2.已知质点上所受的力,求质点的运动规律。-求积分10 动量定理10-1 动量与冲量动量 p=mv 度量物体机械运动强弱程度无论是质点系还是刚体系统,动量的主矢不能理解为作用在系统的质心上。冲量 I=Ft累积效应10-2 动量定理 Ftvmd质点的动量定理:质点的动量对时间的导数等于作用于质点的力质点系的动量
2、定理: 质点系动量对时间的导数等于作用在质点系上所有外力的矢量和。动量定理与动量矩定理只涉及系统的外力,而与内力无关外力 内力eF iF只有外力才能改变质点系的动量,内力不能改变整个质点系的动量,但可以引起系统内各质点动量的传递。10-3 质心运动定理 主 矢 )()(deiCFaMt质心运动定理: 质点系的质量与加速度的乘积等于作用于质点系上所有外力的矢量和对于任意一个质点系, 无论它作什么形式的运动, 质点系质心的运动可以看成为一个质点的运动, 并设想把整个质点系的质量都集中在质心这个点上,所有外力也集中作用在质心这个点上。若作用在质点系上的合外力 F=0,则 ac=0,VC=常量,即质系
3、的质心做惯性运动;若初始 vc= 0,则质心保持 静止不动。11 动量矩定理动量定理与动量矩定理只涉及系统的外力,而与内力无关11-1 质点和质点系的动量矩质点的动量矩定理 Frvdt)m(.上OF上上; FrMvLom量 矩的 动 量质点系的动量矩定理转动刚体对转轴的动量矩2izrmLzzJL转动惯量 2rJz对于连续体 dmMZ平移轴定理 2JCZ均质圆轮 21RJC边缘点 2223mRmZ均质杆 21lJC杆端 22231)(lmllmZ实际上,动量矩定理除了对固定点 O、固定轴 z、质心 C 可以取矩外,还可以对瞬心 P 取矩,但是要求瞬心 P 到质心 C 的距离 PC=常量,其公式的形式不变。12 质点系动能定理功 是力 F 与位移之间的夹角cosSFW变力的元功 cosdrdWzZyYxXwd平动 ciii r定轴转动 d)(FMWz平面运动 )iciir重力的功 w=mg(z1-z2)弹性力的功 )(221k动滑动摩擦力的功 W= fN S, 与质点的路径有关圆轮沿固定面作纯滚动时,滑动摩擦力的功=0动能 21mvT平动 C定轴转动 2zJ平面运动 21CmvT12-2 动能定理 122W动能定理涉及系统的始末位置,不涉及约束反力。