力学(第二版)漆安慎习题解答 第七章 刚体力学 第7 章 刚体力学 力学(第二版)漆安慎课后答案 2 第七章 刚体力学 一、基本知识小结 ⒈刚体的质心 定义:dmdmrrmrmrciic// 求质心方法:对称分析法,分割法,积分法。 ⒉刚体对轴的转动惯量 定义:dmrIrmIii22 平行轴定理 Io = Ic+md2 正交轴定理 Iz = Ix+Iy. 常见刚体的转动惯量:(略) ⒊刚体的动量和质心运动定理 ccamFvmp ⒋刚体对轴的角动量和转动定理 IIL ⒌刚体的转动动能和重力势能 cpkmgyEIE221 ⒍刚体的平面运动=随质心坐标系的平动+绕质心坐标系的转动 动力学方程:ccccIamF(不必考虑惯性力矩) 动能:221221ccckImvE ⒎刚体的平衡方程 0F, 对任意轴 0 第7 章 刚体力学 力学(第二版)漆安慎课后答案 3 二、思考题解答 7 .1 火车在拐弯时所作的运动是不是平动? 答:刚体作平动时固联其上的任一一条直线,在各时刻的位置(方位)始终彼此平行。若将火车的车厢看作一个刚体,当火车作直线运行时,车厢上各部分具有平行运动的轨迹、相同的运动速度和加速度,选取车厢上的任一点都可代替车厢整体的运动,这就是火车的平动。但当火车拐弯时,车厢上各部分的速度和加速度都不相同,即固联在刚体上任一条直线,在各时刻的位置不能保持彼此平行,所以火车拐弯时的运动不是平动。 7 .2 对静止的刚体施以外力作用,如果合外力为零,刚体会不会运动? 答:对静止的刚体施以外力作用,当合外力为了零,即0icFma时,刚体的质心将保持静止,但合外力为零并不表明所有的外力都作用于刚体的同一点。所以,对某一确定点刚体所受合外力的力矩iiiMMrF不一定为零。由刚体的转动定律MJ可知,刚体将发生转动。比如,置于光滑水平面上的匀质杆,对其两端施以大小相同、方向相反,沿水平面且垂直于杆的两个作用力时,杆所受的外力的合力为零,其质心虽然保持静止,但由于所受合外力矩不为零,将作绕质心轴的转动。 7 .3 如果刚体转动的角速度很大,那么(1 )作用在它上面的力是否一定很大?(2 )作用在它上面的力矩是否一定很大? 答:由刚体的定轴转动定律siniiidMrFJJ dt可知,刚体受对轴的合外力矩正比于绕定轴转动角速度的时间变化率。因此,刚体转动的角速度很大,并不意味这转动角速度的时间变化...