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第5章 剛體運動學,剛體運動隨處可見,觀覽輪盤是一種具有水平轉(zhuǎn)軸、能在鉛垂平面內(nèi)回轉(zhuǎn)的裝置。輪盤和吊箱的運動各有什么樣的特點?如何描述?,5.1 剛體和自由度的概念,一. 剛體,特殊的質(zhì)點系，, 理想化模型,形狀和體積不變化,在力作用下，組成物體的所有質(zhì)點間的距離始終保持不變,二. 自由度,確定物體的位置所需要的獨立坐標數(shù), 物體的自由度數(shù),s,O,i = 1,x,y,z,O,( x , y , z ),i = 3,i = 2,x,y,z,O,i = 3+2+1= 6,當剛體受到某些限制 自由度減少,5.2 剛體的平動,剛體運動時，若在剛體內(nèi)所作的任一條直線都始終保持和自身平行, 剛體平動,平動的特點,(1) 剛體中各質(zhì)點的運動情況相同,(2) 剛體的平動可歸結為質(zhì)點運動,一大型回轉(zhuǎn)類“觀覽圓盤”如圖所示。圓盤的半徑R=25 m，供人乘坐的吊箱高度L=2 m。若大圓盤繞水平軸均速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為0.1 r/min。,例,解,求 吊箱底部A點的軌跡及A點的速度和加速度的大小。,吊箱平動,5.3 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動,z,M,I,II,P,角坐標,角速度,角加速度,一. 描述 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的角量,剛體的平動和繞定軸轉(zhuǎn)動是剛體的兩種最簡單最基本運動,剛體內(nèi)各點都繞同一直線(轉(zhuǎn)軸)作圓周運動_剛體轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸固定不動, 定軸轉(zhuǎn)動,二. 定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點的速度和加速度,當,與質(zhì)點的勻加速直線運動公式相象,定軸,P,剛體,參考方向,z,O,r,基點O,瞬時軸,任意點都繞同一軸作圓周運動, 且 ， 都相同,速度與角速度的矢量關系式,加速度與角加速

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