刚体
- 空间任意运动刚体速度瞬轴位置的分析
遇到分析平面运动刚体上各点的速度问题，其中有一种常用的方法为速度瞬心法，只要确定了速度瞬心的位置，刚体就可以视为绕速度瞬心转动，从而避免了求矢量合成的问题，使得求速度问题更加简便。也有文章（如文献[1]、文献[2]）讨论了用加速度瞬心法求加速度问题，由此可见，瞬心法有其便捷性。进一步想象一下，如果能确定空间任意运动刚体速度瞬轴的位置，则可以用定轴转动刚体的有关方法求解刚体上各点的速度问题，从而简化了求解过程。经文献检索，文献[3]虽然讨论了确定空间任意运动
科学技术创新 2023年23期2023-10-14
- 平面运动刚体上爬行小虫的运动图像
积分关系式.如果刚体放置在光滑水平面上,小虫在刚体上爬行时,刚体转过的角度与小虫相对刚体参考系转过的角度关系如何;如何根据小虫相对刚体的运动轨迹或转过的角度,确定刚体质心和小虫相对地面的运动轨迹,这些问题都值得去研究和讨论.本文将对这一问题进行比较详细的分析和讨论.1 角动量和转角公式首先,我们考虑刚体形状为板状.质量为m1的板状刚体放置在光滑水平面上,质量为m2的小虫(看成质点)在板状刚体上爬行.在水平面内,刚体和小虫系统只有相互作用的摩擦力.在一般情况
大学物理 2022年11期2023-01-06
- 用定解问题思想理解刚体“无滑滚动条件”
524048）刚体力学是力学教学的重要内容之一，刚体力学理论是质点系力学理论的一种特殊情况。刚体力学内容包括刚体运动学和刚体动力学[1-2]。刚体运动学将刚体平动和定轴转动作为刚体的基本运动，刚体平面运动可视为刚体上某一点的运动和绕通过该点的轴的定轴转动合成，刚体的一般运动可视为点的运动和定点转动[3-4]的合成。刚体平面运动的动力学方程为质心运动定理和绕质心轴的定轴转动定理，其意义是刚体受力为主动力及主动力力矩（此时可将刚体看成孤立物体）时刚体运动遵循
科教导刊·电子版 2022年13期2022-07-23
- 课程思政背景下大学物理课程中翻转课堂的实践研究
学物理》课程中“刚体、刚体定轴转动的描述”这一节内容进行翻转课堂具体实践研究，让学生晋升为这节课的教师在课堂上讲授本节内容。本文结合课程思政理念对翻转课堂教学进行整体设计与研究，结果表明学生的积极性有所提高，圆满完成教学任务的同时，课堂充满趣味性，刷新了学生对大学物理课程教学的认识。关键词：课程思政；翻转课堂；大学物理；刚体一、前言2022年上半年，南昌工学院本科《大学物理I》课程中第三章刚体这一章内容对大一学生而言相对较难。作为一线的授课教师，我在前期的
客联 2022年9期2022-07-06
- 运用刚体的不形变特性求解相关运动学问题
定瞬心法和根据“刚体上任意两点的速度在这两点所确定直线方向上的分量相等”等方法，对一个运动学问题进行解析;并通过解析该问题的一个变式，将解决问题的方法推广至一般情形.关键词：圆弧;微元;瞬心;分量;刚体中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）13-0089-03例题1如图1所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面，C为AB棒的中点.现让棒的A端沿着墙面匀速上移，当B端与C点的速度大小相等时，AB棒与水平地面的夹角为（）
数理化解题研究·高中版 2022年5期2022-05-26
- 基于Havok引擎的物理碰撞与检测技术的研究与实现
重力、模型质量、刚体等各方面的属性，通过Havok引擎模拟真实的物理碰撞。最后对刚体与刚体、刚体与非刚体的碰撞检测进行分析研究，得出结论：基于Havok引擎的物理碰撞与检测技术在Director开发平台下适合游戏开发、模拟复杂的物理现象等虚拟现实的制作。关键词：刚体;Havok引擎;碰撞检测中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0122-03Research and Implementation
现代信息科技 2021年8期2021-11-03
- 浅析平面运动刚体的外力之功
给出了平面运动刚体上外力之功的推导过程，分析了作用在刚体上外力之功与作用在质点上外力之功的异同，厘清了平面运动刚体的外力之功的计算过程，并且进行了例题分析及详细讨论。【关键词】 平面运动;刚体;功Analysis of the External Force of a Plane Moving Rigid BodyLiu Yanbin（Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001，
廊坊师范学院学报(自然科学版) 2021年2期2021-09-10
- 欧拉刚体旋转定理虚拟实验设计*
德·欧拉提出的：刚体绕定点的任意有限转动可由绕过该点某根轴的一次有限转动实现。可理解为刚体从一个姿态运动到任意一个姿态可由绕某根轴一次转动某个角度实现。该轴称为欧拉一次转轴，该角称为欧拉一次转角。欧拉旋转定理是刚体运动学中非常经典的定理之一，其研究意义在于：一方面，它是转动四元数和欧拉四元数姿态坐标的理论依据；另一方面，该定理蕴含了刚体姿态问题的几乎所有内容，理解了该定理也就弄清了刚体姿态问题的实质。但由于欧拉旋转定理非常抽象[2-3]，在三维空间一般很难
中国教育技术装备 2021年8期2021-07-21
- 也证“平面平行运动刚体弹性碰撞前后相对速度大小相等”
《平面平行运动的刚体弹性碰撞问题的探讨》[1]一文，文中作者证明了两个做平面平行运动的自由刚体“发生碰撞过程中，若发生碰撞的两点在碰撞力的方向上相对速度大小相等”，则“碰撞前后系统动能不变”[1]．本文将从弹性碰撞出发，直接证明做平面平行运动的自由刚体和受理想约束的刚体发生弹性碰撞过程中，发生碰撞的两点在碰撞前后沿碰撞力的方向上相对速度大小相等．1 两个自由的刚体发生弹性碰撞如图1所示，有两个光滑刚体甲、乙，C1和C2分别为两刚体的质心，其速度分别为vC1
物理通报 2021年5期2021-05-14
- 场论视角下的刚体运动学
安710049)刚体运动学是理论力学的重要组成部分。无论是刚体运动的速度分析还是加速度分析，均属于重点学习内容。本文试图从场论的观点出发，审视三维空间刚体运动学中的速度场与加速度场，以期在理论体系上对二者的特性进行更完整的表述。1 刚体运动速度场与加速度场的分解如图 1 所示，刚体运动过程中，按照基点法其上任一点P的速度可以表示[1-2]为式中，vB为基点B的速度，ω= [ω1,ω2,ω3]T为刚体的角速度矢量。P点的加速度可表示为式中，aB为基点B的加速
力学与实践 2021年2期2021-04-25
- 利用刚体的平面平行运动证明平行轴定理*
0)平行轴定理是刚体转动的一个重要知识点, 它反映了刚体绕相互平行的不同转轴转动时转动惯量之间的关系. 在大部分的教材中对该定理的证明都是从转动惯量的定义出发[1]. 本文从刚体的平面平行运动模型出发, 通过分析运动的动能推出了平行轴定理.如图1所示, 考虑任意刚体作平面平行运动, 纯滚动要求刚体与平面之接触点在接触那一瞬间为相对静止, 没有任何的相对滑动或滚动, 即相对速度为零, 此接触点即为速度瞬心. 此时, 刚体可以看成绕通过该瞬心的转轴转动, 且转
物理通报 2020年12期2020-12-02
- 分步法轴荷计算在客车开发中的应用
变化;产品开发;刚体Abstract： The theoretical method for calculation on Axle load of bus is mainly explained. The theoretical derivation of step-by-step Method for axle load calculation concerning the development of wheelbase variation is e
汽车实用技术 2020年12期2020-10-21
- “同心协力”策略研究
速度。同时，根据刚体的轴转动原理，较大拉力一方所具备的角速度大于与之相对的方向的拉力一方的角速度。将8个组员的拉力分解为垂直向上的力和处于平面上的力，再把合力结合刚体的轴转动公式求出鼓的角加速度，根据积分原理求出0.1s时的倾斜角度。【关键词】微元;刚体;动量守恒定律;类平抛运动;光的反射一、问题分析问题一要求我们研究“同心协力”项目的最佳策略，并给出该策略下的首先需要确定已经上升的鼓面与球重力做功之间的数学关系。考虑使用绳子的长度L和初始的倾斜角度α进行
科学导报·学术 2020年76期2020-09-05
- 多刚体系统分离策略及释放动力学研究1)
0081)引言多刚体系统是指由多个独立刚体通过连接约束组合而成的多体系统,具有自由度高、约束条件复杂等特征[1-6].随着航天技术发展及航天任务的多样化,多刚体系统在到达目标轨道后,需再次分离释放成多个子系统以满足任务需求,这些任务涉及通讯、监控、气象和导航等应用方向[7],如卫星互联网星座任务[8]、雷达卫星星座任务[9]等.此外,多刚体系统还广泛用于航天器在轨组装、卫星编队及空间碎片捕获等领域[10-14].多刚体系统成功分离和释放关键在于保证分离过程
力学学报 2020年2期2020-03-26
- 大学物理刚体力学中的进动研究及应用拓展
术的结合度，针对刚体力学中的进动进行了理论及应用拓展研究。由进动方程分析了车轮进动的具体运动特点，通过陀螺仪的实物演示揭示了飞机导航仪的工作原理，炮膛中的来复线表明了炮弹飞行中包含进动。工程应用实例的引出表明了大学物理知识点的具体应用，必然会提高教学效果与质量。关键词：大学物理;刚体;进动;角动量;陀螺仪中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）03-0061-03 Abstract： In order to carry
高教学刊 2019年3期2019-09-10
- 对冲击破碎机械工作机构撞击中心的分析
坏，对碰撞过程中刚体旋转的冲击冲击进行综合分析，如图1所示。碰撞体撞击中心关于固定轴旋转的重要定义和公式式中：M、Jo分别为刚体质量和绕O点的转动惯量；a为定轴到质心C的距离；l为定轴到撞击中心的距离。式（1）表示：当外部冲击脉冲S作用在物体对称平面的冲击中心K上并且垂直于连接支点O和质心C的线时，在支点处不会产生碰撞冲击。如果我们从节能的角度分析旋转体绕固定轴的冲动，不难得出结论，当冲击点偏离冲击中心时，在受影响的过程中最大的影响将会损失到支点[1]。图
商品与质量 2019年16期2019-07-24
- 刚体基本规律的理解和提高
曹云玖摘 要 刚体是大学物理中重要的一部分内容，由于中学学习中很少或者没有接触过类似的概念，所以大学很多同学在学该部分内容时觉得比较困难，公式定律很难理解，不会分析运用刚体中的基本规律定律解决问题，通过把刚体转动规律与牛顿第二定律解题进行比较，发现刚体中的运动规律与质点运动中的规律相对应，分析和解决问题的方法类似，对照着学能够很容易理解和掌握刚体部分的规律和定律。关键词 大学物理 刚体 牛顿定律 基本规律中图分类号：O313文献标识码：A刚体是大学物理中一
科教导刊·电子版 2019年34期2019-02-10
- 灵活选择转轴解决大学物理中刚体的滚动问题
【摘 要】刚体的滚动可视为质心的平动和刚体绕通过质心的转轴的转动两种运动的合成，也可以把滚动的瞬间看作刚体绕通过支点的轴的转动。本文分别选取这两种不同转轴对刚体的滚动问题进行解答。【关键词】大学物理;刚体;平行轴定理中图分类号： G642;O313.3-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）35-0100-001DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.0460 引言物理学是研究物质的基本
科技视界 2019年35期2019-01-10
- 速度关联关系式的两种创新推导
利用相对运动法和刚体的平面平行运动的相关特点对牵连运动的速度关联关系进行了两种创新推导，并发现这两种推导方式比速度分解法、位移分解法、导数法、等量分解法、功能关系法等方法更加直观易懂。关键词：关联速度；牵连运动；刚体中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）8-0056-2牵连运动中的速度关联关系问题即通常说的关联速度问题是高中物理必修二运动合成与分解这一知识点中必讲必练的知识点，最典型的呈现形式就是绳拉船模型，这也
物理教学探讨 2018年8期2018-10-09
- 刚体转动惯量综合演示仪在教学上的应用
)转动惯量是反映刚体绕轴转动时惯性量度的重要物理量，在工程、工业等领域都有广泛的应用。大学物理中刚体转动惯量部分是教学重点也是教学难点[1,2]。目前转动惯量演示实验主要是外形相同质量分布不同的圆柱体在斜面上滚动快慢来研究转动惯量对滚动速度的影响，因其形状单一，难以进行定量分析。为此我们设计了能够演示并定量比较典型形状包括薄圆筒、圆柱体、薄球壳、实心球体在斜面上滚动快慢的转动惯量综合演示仪，同时能够测量杆状刚体的转轴位置变化引起杆状刚体转动速度变化,从而有
物理与工程 2018年4期2018-08-31
- 基于网络型刚体转动惯量测量系统研究
张永摘要：刚体转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度[1]，有部分学生很难理解转动惯量这个抽象的概念。本文中设计了测量转动惯量的系统应用程序，作为基于网络型教学使用的刚体转动惯量测量系统的应用程序成部分。让学生更好的去理解整个实验的原理和过程，激发学生学习的兴趣，同时也使教学任务变得简易。关键词：刚体；转动惯量；应用系统本文中使用的实验仪器在测量刚体转动惯量的过程中，主要是测量刚体转动时刚体的角加速度。目前测量刚体转动惯量一般有如下几种方法：一，采用磁场发生装
科技风 2018年19期2018-05-14
- 利用计算机辅助实验改进测量转动惯量实验
摘 要：刚体的转动惯量是非常重要的物理量，它表示刚体在转动过程中惯性的大小。对于几何形状规则、质量分布均匀的 刚体，测出其外形尺寸及质量，就可以计算出转动惯量。但对几何形状不规则、质量分布不均匀的物体，通常用实验方法来测量其转动惯量。利用计算机辅助实验系统来改进刚体转动实验仪测量转动惯量实验，可以提高转动惯量的测量精度，解决复杂的数据处理问题，有利于提高实验效率，减小实验操作人员的工作量。关键词：计算机;刚体;转动惯量中图分类号：O4-39 文献标识码：A
求知导刊 2018年34期2018-03-13
- 刚体角动量和转动定律的教学讨论
物理教材中一般对刚体定轴转动的角动量与角速度关系表述不是很明确，往往使学生产生错误的理解，另外，在转动定律中对力矩与角加速度关系交代不明确，也使学生对刚体这一章中的物理量理解不透彻.原因可能是，第一，教材中给定的描述使学生迷失方向，产生误解；第二，教学的学时数有限对此问题的阐述带来的限制[1]；第三，教师在授课过程中经常采用类比的讲法，给学生造成一个错觉.本文对刚体这一章涉及的几个物理量之间的关系进行讨论，希望对读者有所借鉴.1 刚体的角动量式中，mi为
赤峰学院学报·自然科学版 2018年1期2018-02-28
- 子弹飞行稳定性的物理学原因
了物理模型，利用刚体转动问题的物理量分析了子弹的运动，最终得出结论：线膛枪子弹稳定飞行的原因是因为膛线赋予了子弹一个初始角动量使其在空气中遇到扰动时会产生进动，所以能够按照原来的飞行轨迹飞行。【关键词】刚体 进动 转动惯量【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）40-0156-021.前沿子弹是由枪械发射出去的具有杀伤力的武器，在战争中起到了极大的作用。子弹的产生最早可以溯源到元代火铳的产生，至今已有近八
课程教育研究 2018年40期2018-01-18
- 刚体的定轴转动和平面运动关系探讨
郑恒伟摘 要：从刚体定轴转动和平面运动的定义分析了刚体的平面内定轴转动和空间定轴转动都属于刚体平面运动的范畴。对两种运动的速度和加速度公式进行了分析，得到刚体定轴转动的速度和加速度公式可看成刚体平面运动的速度和加速度公式的特殊情况，定轴转动刚体内任意两点的速度和加速度均符合平面运动刚体速度和加速度的基点法公式。关键词：刚体 定轴转动 平面运动 速度 加速度中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2018）12-0043-01
读与写·教育教学版 2018年12期2018-01-10
- 可匹配于任意骨骼模型的刚体与关节编辑系统
于任意骨骼模型的刚体与关节编辑系统徐大伟(苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215000)一、背景技术使用physX物理引擎模拟布娃娃效果时，需要使用Nvidia公司作为3D Max插件的布娃娃刚体与关节的编辑器。该编辑器生成的文件含有冗余数据，其生成的刚体间的关节数据格式与我们Flexi引擎的格式不兼容，也不利于与我们的Flexi引擎及相关工具的集成。二、内容及优点本方法提供一种高效的流畅的集成于图形引擎的编辑布娃娃刚体与关节的工具。通过直接使用phy
福建质量管理 2017年17期2017-10-23
- 对瞬心的动量矩定理的两种形式
作平面平行运动的刚体相对于过质心并且与固定平面平行的薄片上的动量矩定理，大多数教材均已讨论了其对固定点和对质心成立。本文给出了对瞬心的动量矩定理的两种形式，并分别得出了刚体对瞬心的转动定理及其适用条件。关键词：刚体；动量矩定理；本体极迹1.引言在刚体平面平行运动的动力学中，为了结合质心运动定理，通常选择质心作为基点，得到质心的平动和绕质心转动的方程。但是，选取瞬心作为基点来分析刚体上各点的速度非常方便，并且有时以瞬心作为基点的动力学方程也更加简洁。2.对瞬
东方教育 2016年24期2017-03-29
- 3Ds Max中Reactor复合刚体参数的模拟与实现
eactor复合刚体参数的模拟与实现，将详细介绍Reactor中的刚体的各项参数指标，最后通过一个复合刚体来模拟不倒翁不倒的真实场景动画，充分的利用Reactor动力学的知识点来介绍复合刚体的参数。关键词：Reactor；刚体；复合刚体复合刚体：参与动力学计算的所有物体对象必须都是刚体（刚体就是在动力学计算中自身不变形的物体），所有刚体必须从属于一个组，但是每个刚体对象有不同的属性，参与动力学的计算中是以组的方式参与动力学的计算。下面以不倒翁的实例来讲解：
东方教育 2016年11期2017-01-16
- 基于KD瞭ree剖分的三维动态场景快速有效压缩
每个叶子节点进行刚体的并行构造；建立能构造刚体的叶子节点和均匀划分的三维网格之间的映射关系，在三维空间使用并查集合并并行构造的刚体；最后将压缩后的动态数据传输到客户端并重构一定时间内的三维动态场景。算法可以极大提高服务器端数据的压缩速度，有效减少需要传输的数据量。实验结果表明：该算法在保证压缩质量的同时，可以对原始三维动态场景进行快速有效压缩，有效降低网络带宽对数据传输的限制。关键词：KDtree剖分；并查集；刚体合并；时变数据集；动态数据压缩中图分类号：
计算机应用 2016年9期2016-11-01
- 深入浅出分析刚体摩擦力
)深入浅出分析刚体摩擦力姚黄涛潘梦萍冯 杰(上海师范大学物理系上海200235)以刚体在不同条件下运动状态为例，详细分析了刚体所受3种不同摩擦力的产生机制和效果．对比了实际物体与理想刚体的区别，并讨论了滚动摩擦的本质，最后对伽利略的斜面实验进行了“理想条件”的探讨．刚体摩擦力滚动在中学物理教学中，摩擦力一直是重点和难点，要想教会学生摩擦力的定性分析和定量运算，教师就要对摩擦力的概念和原理掌握得很好．当刚体涉及摩擦力时，往往使得问题变得复杂一些，譬如大学物
物理通报 2016年9期2016-09-20
- 平面运动刚体动能计算的探讨*
16)平面运动刚体动能计算的探讨*赵玉成，杨卫明，陈培见(中国矿业大学力学与建筑工程学院力学系，江苏 徐州 221116)基于刚体的平面运动可看作是绕过瞬心的瞬时轴的转动，就直接给出类似定轴转动刚体的动能计算公式是否合理？刚体平面运动可以分解为随同基点的平动和绕基点转动的合成，那么平面运动刚体的动能是否等于随同基点平动的动能和相对基点转动动能之和？本文对以上问题进行了详细的分析和探讨.质点系；刚体；平面运动；动能平面运动刚体动能的计算本不是一个非常困难的
菏泽学院学报 2016年2期2016-09-14
- 大学物理教材及教学应重视刚体定轴转动时角动量与角速度的方向关系
教材及教学应重视刚体定轴转动时角动量与角速度的方向关系周雨青 （东南大学物理系，江苏南京 211189）大学物理教材及教学在刚体定轴转动一章中，往往不太重视刚体总角动量与角速度的关系，而只关注于沿轴向的角动量，有时甚至出现L=Jω这种容易误解的表述形式.实际上，一般情况下刚体定轴转动时的角动量与角速度方向不相同，且刚体匀速转动时受变外力矩作用.本文首先从理论层面上给出角动量与角速度方向不一致的一般性证明，并给出方向相同的两种特殊情况，其次用一个实例阐述刚体
物理与工程 2016年2期2016-09-09
- 平面刚体运动不同形式的探讨
060）平面刚体运动不同形式的探讨梁拥成1刘小妹2 （1.上海海洋大学工程学院，上海201306；2.上海工程技术大学机械工程学院，上海201620）【摘 要】理论力学理论性强、逻辑严谨而且解题灵活，清晰的基本概念对解题非常重要。运动学解题，首先要判断刚体的运动形式，不同运动形式，刚体上个点的速度和加速度具有不同的特征。特别地，瞬时平动与平行移动是刚体的两种不同运动形式，两者概念既有相同点，又有不同点。掌握这些基本概念，是求解运动学的关键所在。【关键词
中国科技纵横 2016年10期2016-07-11
- 正确判断刚体的“瞬时平动”
工程学院正确判断刚体的“瞬时平动”梁拥成1刘小妹2/1.上海海洋大学工程学院 2.上海工程技术大学机械工程学院【摘 要】“瞬时平动”是理论力学中的重点概念之一，正确判断“瞬时平动”，是求解理论力学某些问题的前提。在教学过程中应把“理论知识”与“具体解题”有机结合。基于日常教学中的体会，通过典型例题，讨论了正确判断刚体“瞬时平动”的重要性。【关键词】理论力学；刚体；瞬时平动理论力学课程理论性强、逻辑严谨而且解题非常灵活，学生在学习过程中普遍感觉比较难。要想学
大陆桥视野 2016年4期2016-05-06
- 正确判断刚体的“瞬时平动”
，讨论了正确判断刚体“瞬时平动”的重要性。【关键词】理论力学；刚体；瞬时平动理论力学课程理论性强、逻辑严谨而且解题非常灵活，学生在学习过程中普遍感觉比较难。要想学好这门课程，不仅要深入理解基本概念和牢固掌握基本知识点，最重要的是必须亲自完成一定数量的配套习题。它不仅可以巩固所学的知识点，还可以进一步加深对一些基本概念的真正理解。同时在教学过程中，若把“理论知识”与“具体解题”有机结合，也可以提高学生的学习效果。“瞬时平动”是理论力学中的重点概念之一，结合教
大陆桥视野·下 2016年2期2016-04-20
- 由一道物理题引发的对绳子张力的讨论
和解题指导书的《刚体的定轴转动》一章都出现了一道关于绳子张力的习题。这些题中对绳子张力的分析都是错误的，有些教材甚至给出滑轮与绳子之间的摩擦力忽略不计的条件，这显然也是错误的，给学生造成误导。学生对“同一根绳上的张力处处相等”的结论印象深刻，这种知识负迁移影响令学生对绳子张力问题更费解。本文指出了教材和参考书对本题叙述和分析的疏漏，并对绳子张力进行了讨论。关键词： 刚体 绳子张力 知识迁移1.引言由西安通信学院朱峰老师主编的《大学物理》[1]及很多其他版本
考试周刊 2016年11期2016-03-17
- 不同材料杆组成的均质四边形边框绕质心轴的转动惯量
动惯量。关键词：刚体；边框;四边形；质心;转动惯量0引言物体的转动惯量是个经典问题。最近，不少学者对具有规则形状的物体的转动惯量进行了研究，如椭圆环[1]、旋转面[2]、分形物体[3-4]、四边形物体[5]、边框物体[6-7]等，文献[6]及文献[8]研究了任意均质三角形边框刚体绕质心轴的转动惯量。已有文献考虑的情况往往都是单一的材料，另外，至今尚未发现关于四边形边框刚体对质心轴转动惯量的文献。本文对于更一般的推广结构，即不同密度均质四边形杆组成的边框刚体
常州工学院学报 2015年4期2015-12-21
- 刚体平动和刚体定轴转动中力学问题的对比研究
齐830049）刚体平动和刚体定轴转动中力学问题的对比研究秦 晨1，张伟仁2（1.新疆师范大学物理与电子工程学院，新疆乌鲁木齐830054；2.武警乌鲁木齐指挥学院教研部，新疆乌鲁木齐830049）刚体转动一直是普通物理学中的重点和难点。质点运动的相关知识学生都比较熟悉，但是刚体的转动却是首次接触。由于对质点运动的描述和对刚体转动的描述有一定的相似性，而且质点运动和刚体转动的一些定律和定理也有很大的相似程度，因此可以在已有的质点运动知识的基础上，来理解刚体
山西大同大学学报(自然科学版) 2015年4期2015-11-08
- 剪力墙结构层间位移计算方法探讨
层间位移；侧移；刚体0 引言随着城市化进程越来越快，高层建筑数目大幅增加，与此同时，人们生活水平不断提高，地震灾害的频繁发生更是提高了对建设结构设计的要求。我国抗震规范对高层建筑结构层间位移有明确的规定和标准，但是实际过程中，由于采用不同侧移模式，结果不尽相同，而且弯曲变形等因素会使计算结果与实际情况有很大出入。为了解决这一问题，需要确定既简便又准确的计算方法。1 剪力墙结构的侧移和变形剪力墙侧移的形式主要分为平动位移、转动位移和基础转动位移三类。平动位移
建筑工程技术与设计 2015年8期2015-10-21
- 由火车过桥想到的，平行移动的刚体一定能视为一个点吗?
高一物理指出，当刚体本身的线度与所讨论的空间线度相比很小时，可以将刚体视为一个点，从而方便地确定刚体的位置，而不会造成多大的误差.因为火车的长度相对桥来说不算短，在计算过桥时间时不能忽略，不能忽略就不能看成一个点。但这些学生犯了一个概念上的错误。下面我们分析许多情况下，刚体可以作为一个点，而且必须看为一个点.刚体物理运动分为平行移动和旋转两种方式，所有的物理运动都可以看成是平行移动和旋转的连接，平行移动的刚体上各个点的运动情况一致，所以，某个点的运动就能代
新课程(中学) 2015年11期2015-08-15
- 定轴转动中打击中心位置分析
30031)摘要刚体定轴转动的打击中心是一个很重要的力学概念，但在很多《大学物理》教材中都没有介绍．本文以一根质量均匀分布的细杆绕端点作定轴转动为例，首先从动力学的角度，分析刚体的受力和力矩，根据动力学方程，分别计算出打击中心位置；然后从运动学角度出发，以转轴O点的切向速度和切向加速度等于零为条件，再分别寻找打击中心的位置．计算结果表明：上述4种方法得出的刚体打击中心位置是相同的．最后简介刚体打击中心在体育运动、日常生活中一些应用．关键词刚体；定轴转动；打
物理与工程 2015年2期2015-03-01
- 基于李群李代数的车用稳定平台加速度分析方法
系环境中的复杂多刚体系统[2]，一般由设备安装平台、运动执行器、铰链、基座构成，其中基座时刻随车振动。建立系统各刚体之间的加速度映射关系是分析设备稳定效果、建立运动学/动力学模型、制定稳定控制策略的前提，因此分析多刚体系统的加速度是开展稳定平台研究的前提。传统运动学理论中通常使用三维矢量代数描述刚体的转动和移动，即刚体的加速度分别用它的角加速度和其上一点的线加速度来描述。由于这种传统的描述方法不具有坐标不变性，因此分析刚体加速度是一项繁琐困难的工作，特别是
山西交通科技 2015年6期2015-01-14
- 对拉伸法刚体转动实验的探讨
本文探讨了拉伸法刚体转动实验的常见误差，探讨了实验的操作关键问题和注意事项，最后提出了对实验仪器的改进方案。【关键词】转动惯量；刚体；拉伸法；实验仪器转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量，是研究和描述刚体转动规律的一个重要物理量。刚体转动惯量测量是许多高校学生必修的基础性物理实验，该实验对学生理解刚体转动理论和了解实验测量刚体转动惯量的方法很有帮助。一、拉伸法刚体实验仪器拉伸法刚体实验仪器有原理简单、操作简便、维护方便等优点，由于其便于培养学生初步的实验
科学时代·下半月 2014年12期2014-10-21
- 浮基两刚体模型强迫振动动力响应分析
0240)浮基两刚体系统为最简单的浮基多体系统。而起重船系统与其较相似。在起重船非线性动力学研究中有两类常用模型：①将船体对吊重的作用直接简化为缆索吊头点处简谐激励,即将吊重视为空间摆[1-3]。研究表明,吊点平面运动在一定条件下亦会使吊重产生空间摆动,甚至发生混沌运动[2]；②将船舶运动与吊重摆动耦合分析,建立多体动力学模型[4-6]。由于起重船与其它浮基多体系统的主要工作环境为海洋，因此对起重船等浮基多体系统在波浪作用下动力响应研究具有重要意义。李跃等
振动与冲击 2014年2期2014-09-05
- 溯本求源 释疑解惑
键词：物理概念；刚体；平动动能；转动动能；质心动能；溯源研究 摘要：高考题蕴含着丰富的物理知识.肩负评测学生知识掌握水平和选拔学生能力的功能。因此对高考命题动向的深入分析和研究.对于今后的物理教学具有重要的引领作用。本文针对一道北京市高考一模试题的溯源研究，阐释了高中认识水平下部分教师和学生的疑惑。关键词：物理概念；刚体；平动动能；转动动能；质心动能；溯源研究
物理教学探讨 2014年3期2014-09-05
- 质心平移定理
.那么，假如只是刚体的一部分发生了平移(简称“动体”)，而另一部分保持在原来的位置(简称“静体”)，则刚体质心发生了位移，试问刚体质心位移与哪些因素有关？本文借用能量、力矩、动量等方法对其进行理论分析，供读者在教学中参考.图1 人提起哑铃2 基本理论2.1 能量法图2动体平移前后刚体的重力势能Ep=Mgh(1)(2)由式(1)、(2)得出刚体重力势能的变化量Mg(h′-h)=MgΔh(3)由于刚体重力势能的变化主要由于动体的位置变化引起，所以，刚体重力势能
物理通报 2013年12期2013-01-11
- 力系平衡是刚体平衡的充要条件吗
材之一，其中关于刚体的平衡有如下的叙述：处于静止的刚体既没有平动，也没有转动.因此，刚体平衡的充分必要条件是它所受的合外力为零，对任意一个参考点的合外力矩为零，即矢量式（1）和（2）各相当于3个分量式，后者包含了“必须对任意方向的转轴都成立”的意思.这样的力系称为零力系，零力系的条件式（1）和（2）称为刚体的平衡方程.文献［2，3］亦有类似的说法.文献［4］关于刚体的平衡有如下的叙述：作用在刚体上的力系，总可以化为经过质心的一个单力及一力偶，而由刚体运动微
物理通报 2012年8期2012-08-16
- 纯滚动刚体的运动分析
7009)纯滚动刚体的运动分析高彩云(山西大同大学物理与电子科学学院，山西大同 037009)通过对粗糙斜面上作纯滚动刚体的动力学分析，分平动状态和转动状态是否变化两种情形进行讨论，得出了刚体在水平面和斜面上可能出现这两种运动的条件，并且通过实例进行验证.纯滚动 静摩擦力 刚体 平动 转动刚体纯滚动可看成随质心的平动和绕质心轴的定轴转动的合运动.当刚体作纯滚动时必须满足aC= αr[1].静摩擦力对作纯滚动的刚体不作功，不能使刚体的总能量发生任何变化，但它
山西大同大学学报(自然科学版) 2010年5期2010-09-20