【陆工总结理论力学考试重点】之(第3章)
1、牛顿第二定律?
答:F=ma.
实际应用中,通常在每个轴方向可单独采用牛顿第二定律:
Fx=max Fy=may F=maz
注:在哪个方向用牛顿第二定律,就考虑哪个方向的作用力和加速度.
2、动量?
答:质点的动量K=mv.
刚体的动量:
刚体的动量K等于刚体的质量m与质心的速度u的乘积,单位:kgm/s.
3、力的冲量?
答:作用在刚体上的力F与作用时间:的乘积称为力的冲量,1=Ft.
4、动量定理?
答:m(V2-V1)=Ft即质点(或刚体)动量的变化量等于外力作用的冲量.
5、动量矩?
答:质点的动量矩
m
M(mv)=±mv×d(单位:kgm²/s)
正负号取值原则:当mv使刚体绕O点逆时针方向转动时为正,反之为负.定轴转动刚体的动量矩:
如图,刚体绕定轴O转动时,它对转轴O的动量矩Lo:Lo=WJo.
注意:w为刚体的角速度,Jo为刚体对转轴O轴的转动惯量(刚体绕哪个轴转动,就用刚体对哪个轴的转动惯量).
6、刚体的转动惯量?
答:1)等截面的均质细长杆
对于长为l,质量为m的均质细杆,细杆对质心C点的转动惯量为:
2)厚度相等的均质薄圆板
对半径为R,质量为m的均质薄圆板,则圆板对质心C点的转动惯量为:
3)厚度相等的均质薄圆环
对外半径为R,质量为m的薄圆环,圆环对质心C点的转动惯量为:
7、转动惯量的平行移轴定理?
答:
刚体的质量为m,刚体对于质心的转动惯量公式设为Jc,D点与质心C的距离为d,则刚体对于D点的转动惯量为:
8、动量矩定理?
dft
即:刚体的动量矩对时间的一阶导数等于刚体所受外力对该点(轴)之矩.
对于定轴转动刚体:
即:对于定轴转动刚体,刚体对转轴z的转动惯量I乘以角加速度e,等于外力对转轴z之矩Mz(F).
9、外力做的功?
答:质量为m的刚体(质点),在F的作用下的位移S,则F对刚体所做的功为W:W=FS(单位:Nm=J,焦耳).
重力做的功:
质量为m的刚体,在重力F=mg的作用下下降的位置高度为h,则重力mg对刚体所做的功W为:W=mgh
弹性力做的功:
如图所示,当质点M开始运动而使弹簧的伸长度由6变为6时,弹性力所做的功为:W=(8²-82)
10、动能?
答:质点的动能
设质点的质量为m,速度为v,则其动能T为:T=m2定轴转动刚体的动能:
设刚体的质量为m,绕定轴O轴转动的角速度为,刚体对O轴的转动惯量为J.(注:绕哪根轴转动,转动惯量就是对哪根轴),则定轴转动刚体的动能为:
11、动能定理?
答:mv²-m²=Fr=W
即:质点(刚体)动能的变化量等于外力对质点所做的功.
12、机械能守恒定律?
答:若刚体只受重力或弹性力作用,设t时刻该刚体的动能为T、势能为V,设t2时刻该刚体的动能为T2、势能为V2,由于没有外力对刚体做功,故刚体的机械能守恒,即:TV=T2V2.
13、惯性力系的主矢和主矩?
答:i平移刚体的惯性力系主矢和主矩
惯性力主矢:F=-ma (负号表示惯性力主矢与加速度方向相反)
惯性力主矩:Mtc=0
式中:m为刚体的质量,a为平移刚体的加速度.
定轴转动刚体的惯性力系主矢和主矩:
惯性力主矢:F=-mac(负号表示惯性力主矢与加速度方向相反)
惯性力主矩:Mz=-Je (负号表示惯性力主矩与加速度方向相反)
式中:m为刚体的质量,ac为转动刚体质心(注意:是质心)的全加速度,2为定轴转动刚体的角加速度,L为刚体对于转轴(注意:是转轴)的转动惯量.
又对于定轴转动刚体,全加速度ac=aa,故在求惯性力主矢时,也通常表示为切向方向的惯性力和法向方向的惯性力F=一(mama).
14、质点的自由振动?
答:自由振动的圆频率:=√其中:k为弹簧的刚度系数,m为刚体的质量.0m
15、等效刚度系数?
答:弹簧并联情况:k=kk2.kn
弹簧串联情况:
16、受迫振动?
答:设激振力为:F=Hsinwt (注:W为激振力的圆频率)须率比:激振力的圆频率与系统的固有频率之比.入=当入=1,受迫振动的振幅出现最大值,这种现象称为共振.