=常数=常数 b. 如果系统由多个刚体组成,当总外力矩为零时,系统的角动量仍然守恒。 J大→小,J小→大。 C。 如果系统中同时发生平移运动和旋转运动,并且某个轴上的总外力矩为零,则系统在该轴上的角动量守恒。 定轴旋转刚体的角动量守恒定律。 线性运动与定轴旋转的比较。 粒子的线性运动。 刚体的定轴旋转。 定轴旋转刚体的角动量守恒定律。 2r1 2r2 d. 例如如图所示,冲床上安装有质量的飞轮。 ,r1=0.3m,r2=0.2m。 如今,采用转速为900r/min的电机,通过皮带传动来驱动飞轮。 已知电机传动轴直径为d=10cm。 (1)求飞轮的旋转动能。 (2)如果一台冲床需要用9.80~104N的冲压力来冲断0.5mm厚的钢板,则所消耗的全部能量均由飞轮提供。 钢板冲孔后飞轮的速度是多少? 定轴旋转的动能定理可以通过以下公式求解: (1) 首先求其转动惯量和转速。 由于飞轮质量大部分分布在轮辋上,从图中尺寸和圆柱体的近似转动惯量公式来看,在带传动机构中,电机的传动轴为主动轮,飞轮为传动轮。从动轮。 两轮的转速与轮的直径成反比,即飞轮的转速就是定轴旋转的动能。 由此什么时候用转动定律,获得飞轮的角速度。 飞轮的旋转动能为 (2) 在冲压钢板的过程中,冲量F所做的功这就是定轴旋转的动能定理。 这是飞轮消耗的能量。 之后,飞轮的能量就变成:求此时的角速度?” 对于飞轮旋转的动能定理,飞轮的旋转速度就变成了定轴旋转的动能。 首先,考虑细杆 OA。 对受到的力进行分析; 重力垂直向下作用于杆的中心点C; 轴与杆之间无摩擦,轴对杆的支撑力垂直于杆与轴的接触面并经过O点。杆向下摆动时,方向并且这个力的大小随时变化。
例:一根质量为m、长度为l的均匀细棒OA(如图所示)可以在垂直平面内绕穿过其一端的光滑轴O旋转。 现在让杆从水平位置自由摆动。 找到细杆的摆。 中点C和端点A到达垂直位置时的速度。 ? 盖亚? 奥? 定轴旋转动能定理。 杆向下摆动时,对于旋转轴O来说,支撑力N经过O点,因此支撑力N的力矩为零,重力力矩G为变力矩,其大小等于为 mg(l /2) cos ? ,当杆旋转一个很小的角位移 d? 时,重力矩所做的基本功为 。 在使杆从水平位置摆动到垂直位置的过程中,重力矩所做的功应指出:重力矩所做的功就是重力所做的功,也可以表示为重力势能之差。 杆处于水平位置时的角速度θ0=0,摆动到垂直位置时的角速度为θ。 根据力矩做功与旋转动能增量的关系,可以得到定轴旋转动能定理。 因此,我们可以将其代入上式即可得出原因。 因此,当细杆处于垂直位置时,端点A和中心点C的速度分别为定轴旋转的动能。 定理例子讨论了均匀实心圆柱体在斜面上的运动。 ? aCx G=mg rxy O fr ? 解 圆柱体上存在三个力:重力G、斜面支撑力N和摩擦力fr,如图所示。 假设圆柱体的质量为m,半径为r。 那么,其几何转动惯量刚体的平面平行运动就可以用机械能守恒定律来讨论。 当圆柱体在斜坡上纯粹滚动和下落时,摩擦力和斜坡上的正压力都不做功,满足机械能守恒定律。圆柱体从静止状态滚下。 它没有初始动能什么时候用转动定律,只有重力势能mgh。 当它滚下这个高度时,它的总动能是