习题一解答1-1决定刚体的转动惯量的因素有哪些
答:刚体的转动惯量与下列因素有关:①质量的大小;②质量的分布情况,即刚体的形状、大小和各部分的密度;③转轴的位置.1-2花样滑冰运动员在运动中如何改变自身的旋转速度
答:花样滑冰运动员,当绕通过重心的铅直轴高速旋转时,由于外力(重力,支撑力)对轴的矩为零,角动量守恒,通过改变自身的转动惯量,来改变角速度.例如,当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候,他的旋转速度就会加快.1-3试应用角动量和转动惯量的概念来解释荡秋千的原理.答:当系统不受外力作用时,总角动量保持不变.当然荡秋千时还受到地心吸引力,但可忽略这一作用力.物体的角动量是物体的转动速度乘以它的转动惯量.物体质量中心越靠近旋转轴,转动惯量就越小,由于角动量为常数,所以物体的转动速度就会增加.反之,物体的转动速度就会减少.1-4形变是怎样定义的
它有哪些形式
答:物体在外力作用下发生的形状和大小的改变称为形变.形变包括弹性形变和范(塑)性形变两种形式,弹性形变指在一定形变限度内,去掉外力后物体能够完全恢复原状的形变,而范(塑)性形变去掉外力后物体不再能完全恢复原状的形变.1-5杨氏模量的物理含义是什么
答:在长度形变的情况下,在正比极限范围内,拉伸应力与拉伸应变之比或压应力与压应变之比,称为杨氏模量.杨氏模量反映物体发生长度形变的难易程度,杨氏模量越大,物体越不容易发生长度变形.1-6动物骨骼有些是空心的,从力学角度分析它有什么意义
答:骨骼受到使其轴线发生弯曲的载荷作用时,将发生弯曲效应.所产生的应力大小与至中心轴的距离成正比,距轴越远,应力越大.中心层附近各层的应变和应力都比小,它们对抗弯所起的作用不大.同样,骨骼受到使其沿轴线产生扭曲的荷载作用时,产生的切应力的数值也与该点到中心轴的距离成正比.因此,空心的骨头既可以减轻骨骼的重量,又不会严重影响骨骼的抗弯曲强度和抗