动力学基本方程.ppt

一、绪论:

动力学是研究物体机械运动状态的变化与
作用于物体上的力之间的关系的一门学科,将
物体的运动和力加以统一考虑,研究机械运动
所具有的普遍规律。
动力学基本方程
,运动学之间的关系
静力学——只研究物体的力系的合成与平衡问题,
不考虑其运动,即不考虑力系的不平
衡状态。
运动学——只研究物体作机械运动的几何特征,
只考虑了运动,不考虑引起物体机械
运动状态发生变化的原因,即不考虑
物体的受力状况。
动力学——既研究物体上受力的情况,也需考虑
其运动,静力学和运动学都是动力学
的基础。
事实上,各种物体之间的机械运动状态的
变化与物体的的存在着极为密切的联系而不可
分离,所以单纯只研究受力和研究运动都不能
对机械运动作出合理的研究,必须同时将力与
运动联系起来,加以统一研究,所以学****动力
学就更具有重要性;
3. 两类基本问题
(1) 已知运动求力:(主要是指求约束反力)
例如:曲柄滑块机构,其运动规律可以求得,
或者首先设计出来,故作用在滑块上的蒸汽压力
应按一定的要求变化。
(2)已知力求运动
如发射炮弹,飞机航行等受力已知,但发射
炮弹要控制弹道曲线,飞机航行要控制运行的轨
迹等,这就要求控制运动。
又如起重机吊重,起步与制动时,作
加速运动,运行过程中作匀速运动,所以
在起步和制动过程中,要考虑由加速和减
速引起的力,钢绳是否能承受这个力,这
就是已知运动要求力的问题。
、质点系
(1)质点
——在所讨论的问题中,其大小及形状
可以忽略不计,但要求考虑质量的点称为质点。
(2)质点系
——在运动中,相互靠一定的联系而联
接在一起的一群质点,如曲柄连杆机构中,
曲柄,连杆及滑块都个为一质点,整体为一
质点系。
二、动力学基本方程

第一定律:牛顿第一定律(惯性定律)
任何物体都保持其静止的和匀速直线运动
的状态,直至它受到其它物体的作用而被迫改
变这种状态时为止。
(这里所说的物体应理解为没有转动或其
转动可以不计的平动物体,即质点)
惯性——任何物体在不受力作用时都有保持其
运动状态不变的属性,物体的运动这一运动属
性称为惯性。
第一定律正是指出了这种属性,所以又叫惯性
定律。
惯性运动——物体的匀速直线运动就称为惯性
运动。
惯性坐标系
——研究机械运动首先应建立参照坐标系,
物体运动的状况是随所选的参照坐标系的不同
而不同的,因此必然会出现这样一种现象:
即对某一参考系而言是作惯性运动的物体
对另一参照系来说却作变速运动,但物体及其
所受的力并不因为所选的参照系的不同而改变,
所以,第一定律能否成立与所选的参照系密切
相关。
惯性坐标系
——凡第一定律(惯性定律)在其中能成立
的参照系称为惯性坐标系。
工程实际中,所遇到的大多数的动力学问题,
都可以把固结在地球表面坐标系看作是惯性坐标
系。研究人造地球卫星或行星的运动时,则应分
别选取地心或日心原点,且坐标轴在空间方向保
持不变的坐标系作为惯性坐标系。