刚体力学(续)

二、刚体动力学 1.概述 解决刚体动力学问题的依据是质点组动力学的几个普遍定理.在刚体运动学中已证明,虽然刚体可看作由无穷多质点组成,但描述其最复杂的运动──自由运动只需六个独立变量,因此解决刚体自由运动的动力学问题也只需六个独立的方程.质心运动定理(即质点组动量定理)可确定刚体质心的运动(即平动的规律);动量矩定理(相对固定点的、或相对质心的)可确定刚体转动的规律,这两个定理正好提供六个独立的方程,足以解决刚体动力学的全部问题.因此,对刚体来说,质点组动能定理虽然仍然适用,但它必然是上述两个定理联合的结果,不会给出…     

数值计算与素质培养——理论力学教学改革取得突破性进展

把计算机数值计算方法引入理论力学教学，有利于提高学生素质，实现了使非线性力学成为课程新的基础知识的教学改革目标。     

《理论力学》自学辅导材料(一)—— 质点运动学

力学的教学体系从运动学开始是很自然的.质点动力学的研究需要从质点运动学开始;刚体动力学的研究需要从刚体运动学开始,等等.因为我们要研究某一对象的运动.首先要解决对它的运动的描述问题和搞清应如何分析这些运动.因此运动学是为动力学作准备的. 质点运动学研究如何定量地描述质点的运动和分析质点的运动问题.为此,不仅需要建立必要的物理。概念,还需要发展相应的数学方法.力学作为一门精密的学科,需要借助于高等数学,因此质点运动学的内容将体现出数学与物理的密切结合. 虽然在普通物理力学中我们已经学习过一些质点运动学的内容,但这…     

用牛顿力学方法和分析力学方法分析机械能守恒条件时遇到的一些问题

本文认为，由于存在着不稳定力场（或力），有必要区别有势力和保守力的概念，进而较全面地阐明了机械能守恒的条件． 本文还结合实例指出了哈密顿函数和坐标变换方程中是否显含时间才依赖于广义坐标的选取，不能单从系统是否稳定来判断；说明了哈密顿函数具有与系统机械能不同的特性；并得出了用分析力学方法分析机械能守恒问题的有关结论．     

理论力学自学辅导材料(二)——质点动力学(续)

三.质点力学中的三大定理和相应的守恒律 对牛顿第二定律进行一些数学推演,如将质量移到求导算符之后、以质点的位矢叉乘第二定律、以质点的位移dr点乘第二定律等,分别导出了质点的动量定理、动量矩定理和动能定理,这三个定理揭示了丰富的物理内容,它们是从三个本质上不同的方面揭示出机械运动存在的普遍规律.分别反映了机械运动的传递(或转移)规律;机械运动中角运动的传递(或转移)规律;以及机械运动与其他形式运动(如热运动、电磁运动等等)之间相互转化的规律.因而大大丰富了力学理论.它们是我们分析、考察力学问题的基本观点,也是作为建立…     

质点动力学

从广义上看,质点动力学应包括惯性系内质点动力学和非惯性系内质点动力学;从研究方法上区分,还有用牛顿力学方法研究的质点动力学和用分析力学方法研究的质点动力学.这里所谓的质点动力学是狭义的,仅指在惯性系内用牛顿力学方法研究的质点动力学. 牛顿力学研究问题是采用分析和综合的方法、认为力学的研究对象──宏观物体(如刚体、弹性体、流体等)都是由有限个或无限个有着相互作用的质点组成的,搞清了其中最基本的元素──质点的运动规律,再将所有质点之间的相互作用和相互关联考虑进去,加以综合,就可以解决系统整体的运动问题.因此,质点…     

理论力学自学辅导材料(六)——分析力学基础

分析力学是由拉格朗日、哈密顿等人建立并完善起来的经典力学理论.它的理论体系和处理问题的方法完全不同于牛顿力学.它代表经典力学的进一步发展,它揭示出支配宏观机械运动的更概括、更普遍的规律,以致能用比较统一的方法处理各种力学体系的运动问题;它还揭示出力学规律与其他物理规律之间的统一性,它的发展为从经典物理向近代物理的过渡起了重要作用.分析力学已成为学习后继理论物理课程的必要基础. 分析力学是在不断探索如何建立力学体系的运动方程和如何求解这些运动方程两个问题中发展起来的,在研究求解问题中往往对运动规律又有新的认…     

理论力学中非线性问题的MATLAB数值解

在21世纪,理论力学必须讨论非线性问题,并培养学生解决非线性问题的能力;数学软件MATLAB的强大功能和简单易学,为实现这一目标提供了可能性。本文介绍“理论力学计算机模拟实验“课程中用数值计算处理非线性问题的实例。     

用MATLAB解决线性三自由度系统微振动问题

借助教学软件MATLAB,用矩阵方法,傅里叶频谱分析和拉普拉斯变换法对线性三自由度系统微振动问题进行计算和讨论,并模拟力学系统的运行。