从圆运动到刚体的平面运动

常见的理论力学教科书 [1,2 ] ,一般是根据两个矢量矢积的导数 ,得出作平面运动的刚体中任一点 P的速度和加速度的表示式 ,即v =v A ω × r , ( 1 )a =a A dω dt× r -ω2 r , ( 2 )上两式中 A为基点 ,ω 是作平面运动的刚体旋转的角速度 ,r 是 p点相对基点 A的位矢 .由于大一的高等数学滞后 ,因而常见力学教科书 [3,4 ]仅给出 ( 1 )式而不做推导 ;有的力学教科书干脆不讲刚体平面平行运动学 .在力学课的教学实践中 ,我们在讲清楚作圆周运动的质点的速度和加速度的物理意义的基础上 ,根据运动合成的思想 ,简明地导出 ( 1 )式和 ( …     

似是而非的定轴转动

我们在描述刚体作平面运动的速度分布时,由于基点的选择是任意的,我们不妨将瞬心选为基点,设瞬心为B,则刚体上任一点P的速度V.为     

空间极迹与本体极迹关系的探讨

由刚体力学知道,作平面平行运动的刚体(或称薄板),当其角速度不为零时,在任一时刻薄板上恒有速度为零的一点,这点称为转动瞬心,常以C表示。转动瞬心C在固定平面上所描绘的轨迹为空间极迹,而在薄板上所描绘的轨迹称为本体极迹。1 空间极迹和本体极迹的参数方程 刚体的平面运动,是其随基点的平动和绕基点的转动的复合运动。刚体上任一点可     

对绳拉船靠岸问题的再探讨

将拉船细绳模拟为刚体，用刚体平面运动的基点法得出了绳上任一点的速度及加速度表达式，对细绳的运动给出了全面而清楚的分析，并给出了细绳上各点速度及方向的一般分布规律。对结果作了分析和讨论。与其他分析方法相比，本分析方法更直观，清晰，简单。     

一类刚体在平面上运动问题新解

质量为m的刚体(均质、规则、对称)作平面运动.如图1.其转轴始终经过质心惯量主轴且垂直于运动平面,P为刚体与接触平面的接触点,C是刚体的质心,V_c为质心运动速度,ω是转动角速度。令I_c为刚体绕中央惯量主轴的转动惯量,刚体对接触点P的广义动量矩定义为 J_p=PC×mV_c+I_cω,     

匀角速转动的倾斜圆盘对轴承的附加压力

<正> 一、引言 因加工不善而造成轴孔与盘面不垂直的均质圆盘,在安装后其对称轴与转动轴之间有一夹角α,当圆盘以角速度ω转动时,将对轴承产生附加压力。本文应用刚体定轴转动理论,导出了附加压力的大小、方向及其随圆盘空间位置而变化的情况。     

透析平面运动刚体动能的计算

给出以任意点为基点的平面运动刚体的动能计算公式,由其导出刚体平动、定轴转动及刚体平面运动的动能计算公式,并探讨其在教学中的应用.     

刚体速度系的基点简化法

本文归纳了复杂运动刚体速度分析的基点简化法,其方法的步骤与结论和刚体力系简化中心法内容极其类似。     

刚体平面运动加速度瞬心的推导

刚体以不为零的角速度作平面运动时,在任一瞬时总可以在刚体上找到加速度为零的一点.这一点称为刚体的瞬时加速度中心.以加速度瞬心为基点研究刚体的平动会更加方便.     

正确地选择刚体平面运动中的基点

在运动学中,可将刚体平面运动视作随任意选定的基点的平动和绕基点轴的转动。讨论动力学问题时,这个基点就必须选择在质心上。文章通过具体的实例,从基点的概念出发,阐述刚体平面运动中基点的正确选择。     

应用速度投影计算平面运动刚体角速度

采用刚体上两点的速度在其连线垂线方向上的投影量，给出平面运动刚体角速度的简易计算公式。使平面运动刚体的速度更容易地利用速度投影定理进行分析。     

高纯铝在范性形变过程中内耗对频率和速率的响应行为

考虑了位错平均速度V=f(σ)随时间或应变的变化之后,导出了金属在范性形变过程中内耗Q～~(-1)与位错动力学关系式V=f(σ),形变速率ε、测量频率ω、测量振幅σ_A 以及切变模量G 等的关系为(?)此处(?)t、(?)p 分别为扭切应力和拉伸应力的平均取向因子,Г(n)为取正值的积分常数,m 为除0,-1以外的整数。可见,形变过程内耗可能出现正比于(ε/ω)~(2/3)、((?)/ω)~(1/2)、((?)/ω)以及((?)/ω)~2等各种对于ω和(?)的响应行为。而且出现随测量振幅σ_A增大而减小的反常振幅效应内耗。高纯铝在拉伸速率(?)=50×10~(-6)/秒时,形变过程内耗Q~(-1)的实验数据与上式中n=-2时的结果符合得很好.此时的内耗可表示为Q~(-1)=0.245(G/σ_A)β_(-2)((?)/ω)~(1/2)/(V_0~′+β_(-2)ε~(-(1/2)).亦即Q~(-1)正比于((?)/ω)~(1/2).还观测到随着σ_A 的增加而减小的反常振幅效应内耗.高纯铝在恒速拉伸时,当ε>0.5%后,位错的平均速度(?)_0。与形变量ε间的关系可表示为(?)_0=V_0~′+βε~(-(1/2));而运动位错的密度ρ可表示为ρ=(?)/ab(V_0~~′+βε~(-(1/2)).     

刚体平面运动速度投影定理的补充

《理论力学》中速度投影定理阐述了刚体上任意两点速度的关系，对于已知刚体上任意两点的速度方向及其中一点的速度大小，可以应用速度投影定理求另一点的速度大小，但应用速度投影定理不能求出刚体的角速度。本文将刚体平面运动情况下速度投影定理进行补充，利用补充的速度投影定理，不仅能求刚体平面运动时任意点的速度，而且能求刚体的角速度。     

刚体定轴转动J和ω关系的正确表达

在某些普通物理力学教材中,将刚体定轴转动的角动量J与角速度ω表示成矢量式J=Iω.其理由是J和ω都是沿轴线方向.诚然角速度ω沿转轴方向,然而角动量J是否一定沿转轴方向.下面就这一问题进行讨论.     

平面运动刚体速度瞬心加速度方向的简易判定法

作平面运动的刚体,当速度瞬心P到质心C的距离不变时(例如沿平面或斜面滚动的匀质圆柱体),如何用简便的方法判定速度瞬心P点加速度的方向?本文中将采用两种证明方法,证明以下规律:平面运动刚体当速度瞬心到质心距离为常量时,瞬心的加速度方向必沿着瞬心和质心两点的连线。     

关于一个运动学问题常见错误的纠正

<正> 在许多普通物理教科书中几乎都有下面一道运动学习题: 在离水面高度为h的岸边,一人以匀速率V_0收绳使船靠岸,求船离岸边X远处的速度。 不少刚刚进入大学物理学习的学生,往往在利用速度合成与分解法求解此题时犯以下错误 即 设在任一时刻船速为V,绳拉船的速率为V_1,显然V1=V_0,如图1所示考虑V是V_1的     

土星盘面倾角的变化研究

根据地球、土星的平轨道根素和土星轴的指向,提出了一种计算土星盘面与地球观测者视线夹角的几何方法。计算表明土星的下一个秋分日为2025年5月22日,在2025年3月23日,地球将穿越土星盘面（土星侧对地球,盘面倾角为0°）。2017年10月16日（±1日）,土星盘的倾角达到最大,数值为26．99°。15年后的2032年5月11日（±1日）,土星盘的另一侧达到最大倾角,数值为-26．96°。土星轨道面相对于黄道面的倾角对计算结果的影响不超过±0．32°。     

关于刚体平动的判别法

刚体平动是刚体最基本的运动形式之一。关于刚体平动,国内各种理论力学教材大致采用下述统一的定义:在刚体运动过程中,其上任意直线始终平行于它的初始位置,这种运动称为刚体的平行移动,或简称为刚体平动。众所周知,该定义便于推知刚体平动的运动特性,即平动刚体上各点的运动轨迹相同,在同一瞬时各点的速度和加速度分别相等。在求这类刚体上任意一点的速度和加速度时,最基本的一项工作是首先判定该刚体作平动,然后代     

拟常曲率空间及射影变换

拟常曲率空间M(维数大于2)是曲率张量满足下面条件的黎曼空间: K_(ωνμ)~λ=a(δ_ω~λg_(νμ)-δ_ν~λg_(ωμ))+b(δ_ω~λV_νV_μ-δ_ν~λV_ωV_μ+V_ωV~λg_(νμ)-V_νV~λg_(ωμ)),(1)其中a,b是数量函数,V_λ是M的单位生成向量场,g_(λμ)是空间M的基本度量张量。本文主要是给出这种空间的几个性质。     

具Jacobi节点的Bernstein型插值算子的收敛阶

本文讨论了一类以Jacobi节点为基点的Bernstein型插值算子F_n(f,x)的逼近阶。本文所得的主要结果是:设f(x)∈C_([-1,1]),则|F_n(f,x)-f(x)|≤C[ω_2(f,((1-x~2)~(1/2))/n)+ω(f,1/n~2)],它改进了O.Kis和孙燮华对同类问题所做的结果。