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第八章刚体的基本运动
一、内容提要
刚体的基本运动包括刚体的平动和定轴转动。
1、刚体的平动
(1)刚体的平动的定义:刚体在运动过程中,若其上任一
条直线始终保持平行于它的初始位置,称这种运动为刚体的
平动。
(2)刚体平动的运动特征:刚体平动时,其上各点的轨迹形
状相同并彼此平行;在每一瞬时,刚体上各点的速度相同,各点
的加速度也相同。因此刚体的平动可简化为一个点的运动来研究。
2、刚体的定轴转动
(1)刚体的定轴转动的定义:刚体运动时,若其上(或其延
伸部分)有一条直线始终保持不变,称这种运动为刚体的定轴转
动。
(2)刚体的定轴转动的运动特征:刚体定轴转动时,其上
各点均在垂直于转轴的平面内绕转轴作圆周运动。
(3)刚体的转动规律
转动方程=f(t)
角速度=d/dt
角加速度=dt
(4)转动刚体上各点速度和加速度
速度V=R
aa2
加速度=R=R
n
aa2a2
全加速度大小和方向=+
n
(5)转动刚体上各点速度和加速度的矢积表示:若沿转轴
作出刚体的角速度矢和角加速度矢,则定轴转动刚体内任
一点的速度V=r
41
加速度a=a+a=r+V
n
二、基本要求
1、熟练掌握刚体平动的运动特征。
2、熟练掌握刚体的转动规律和转动刚体上各点速度和加速
度的求解。
三、典型例题
、
1曲柄OA和OB的长度均为2R,分别绕水平固定轴O
121
和O转动,固连于连杆AB的齿轮Ⅰ带动齿轮Ⅱ绕O轴转动。若2
,
已知曲柄OA的角速度为、角加速度为,OO=AB
112
D
齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ的半径均为R。试求齿轮Ⅱ节圆上任一点的加
速度。
AB
Ⅰ
OOⅡ
1O
2
AaB
AaⅠ
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