大学物理刚体，大学物理刚体力学公式大全

大学物理刚体？在任何力的作用下，体积和形状都不发生改变的物体叫做刚体。在物理学内，理想的刚体是一个固体的，尺寸值有限的，形变情况可以被忽略的物体。不论有否受力，在刚体内任意两点的距离都不会改变。在运动中，刚体上任意一条直线在各个时刻的位置都保持平行。刚体碰撞分3种，完全弹性碰撞，那么，大学物理刚体？一起来了解一下吧。

刚体力学的实际应用

实际固体的理想化模型，即在受力后其大小、形状和内部各点相对位置都保持不变的物体

在任何力的作用下，体积和形状都不发生改变的物体叫做刚体。在物理学内，理想的刚体是一个固体的，尺寸值有限的，形变情况可以被忽略的物体。不论有否受力，在刚体内任意两点的距离都不会改变。在运动中，刚体上任意一条直线在各个时刻的位置都保持平行。刚体碰撞分3种，完全弹性碰撞，非完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞。

如果是完全弹性碰撞（理想状态），能量无损耗，碰撞前相对速度=碰撞后相对速度。题目中，质量一样，速度大小一样，根据动量守恒，可得碰后速度方向相反，大小一样，皆等于碰撞前速度。

如果是非完全弹性碰撞，动能部分损耗，碰撞前相对速度大于碰撞后相对速度。题目中，根据动量守恒，可得碰后速度方向相反，大小一样，皆小于碰撞前速度。

如果是完全非弹性碰撞，动能全部损耗，碰撞后相对速度为零。题目中，根据动量守恒，可得碰后两刚体皆静止不动，速度为零。

三种碰撞要根据不同情况讨论，现实中，大多数都是非完全弹性碰撞。

大学物理刚体转动公式总结

把 杆和 三个小球看做系统，碰撞前后 系统角动量守恒。

碰前：杆和两个固定球的角动量为0,碰撞球的角动量为mv*2L/3所以系统总角动量为：mv*2L/3

碰后：杆的角速度为ω，转动惯量为 I，则杆（包括两个球）的角动量 为Iω ，碰撞球的角动量为：-(mv/2)*2L/3所以系统总角动量： Iω-(mv/2)*2L/3

因此：mv*2L/3= Iω-(mv/2)*2L/3

刚体力学又叫什么力学

刚体内有一直线保持不动的运动，简称转动。这固定的直线称为刚体的转轴。显然，刚体内的其他各点分别在垂直于转轴的各平面内作圆周运动，圆心都在转轴上。

刚体内任一点Q和其圆周轨迹中心O'的连线O'Q（图1）称为该点的转动半径。从固定平面Ozx到转动平面OzQ的转角φ，可用来确定该刚体的瞬时位置。转角φ随时间t的变化规律称为刚体的转动方程，写作：

φ=f（t）

转角φ的变化Δφ与对应时间间隔Δt的比值Δφ/Δt=ω*称为平均角速度。当Δt→0时，ω*所趋的极限ω称为（瞬时）角速度，即

当角速度ω随时间t变化时，其变化Δω与对应时间间隔Δt的比值Δω/Δt=ε*称为平均角加速度。当Δt→0时，ε*所趋的极限ε称为（瞬时）角加速度，即

刚体的角速度和角加速度都可表示为沿转轴Oz（单位矢为k）的滑动矢量。（图2）。角速度矢ω和角加速度矢ε可分别写作ω=ωk，ε=εk。

转动刚体内任一点Q的线速度v等于v=ω×r，且v=ω·O´Q。点Q的线加速度α为：

α=αt+αn=ε×r+ω×v，

且αt =ε·O´Q ， αn=ω·O´Q。

上式中r为转轴上任一点O到点Q的矢径，而αt和 αn分别是点Q的切向和法向加速度（见加速度）。

大学物理刚体力学基础

动量矩定理：角加速度ε＝M／J

杆：ε1＝M／J1＝mg（L／2）sinθ／（mL＾2／3）

球：ε2＝M／J2＝mg（L／2）sinθ／（2mL＾2／5＋m（L／2）＾2）＝mg（L／2）sinθ／（13mL＾2／20）

盘：ε3＝M／J3＝mg（L／2）sinθ／（mL＾2／2＋m（L／2）＾2）＝mg（L／2）sinθ／（3mL＾2／4）

上三式中，力矩M相同，J1 ε2>ε3

匀角加速度θ＝εt＾2／2。

扩展资料：

定理

1、均守恒。因为对于系统，小球与杆之间的作用力为内力，且碰撞时间极短（对于碰撞过程一般认为都是时间极短的），在这极短时间内，系统所受外力（重力以及轴的作用）远小于内力，因此符合动量守恒，角动量守恒条件，而弹性碰撞表明系统机械能守恒。

2、动量不守恒（减小），因为杆向上摆动过程，外力重力以及转轴的作用不为零，

3、角动量不守恒（减小），因为杆重力（外力）对转轴的力矩不为零；

4、机械能守恒，因为除了重力之外，没别的外力和内力做功，符合守恒条件。

参考资料来源：百度百科-大学物理

刚体角动量公式

刚体运动学

刚体模型

刚体是一个特殊的质点系， 刚体上任意两质点间距离保持不变。

刚体模型可以看成是现实中劲度系数极大的物体的抽象化，这类物体本身的形变对其运动的影响可以忽略，比如一个篮球，当其与地面碰撞时必然会产生形变，但这个形变对其运动的印象是微乎其微的（有些人认为，如果忽略形变，那么弹力怎么解释？我个人对刚体模型的理解是，刚体虽然忽略了形变，但是保留了由形变而产生的弹力）， 我们完全可以将其抽象成一个具有一定质量分布的刚体球，考察它在与地面时，地面摩擦力和弹力对它的影响。

刚体模型具有两个显然的性质：

（1）刚体上任意两点的速度沿两点连线方向的分量相等

（2）刚体内任意两质点间的一对相互作用力做功始终为零

刚体的平动与转动，刚体运动的自由度

平动：保持了刚体上任意两点间的连线矢量方向不变的运动。刚体平动的特征是，刚体上任意两点的速度始终相同，加速度始终相同，因此在描述刚体平动时只需选择刚体上的一点即可，通常我们选择质心作为描述对象。

转动：围绕刚体上某一点（轴）的旋转运动。刚体的转动可以分为定点转动（绕一点）和定轴转动（绕一轴）。

刚体任意运动可以被分解为刚体的一次平动与绕某一点的转动的叠加。

完全自由的刚体拥有六个自由度：三个平动自由度和三个转动自由度。

以上就是大学物理刚体的全部内容，刚体在任意运动中的任意时刻具有唯一的角速度矢量，这个角速度矢量会随刚体的运动而变化，但在任意时刻，始终唯一确定，角速度矢量是属于刚体整体的物理量，源自于刚体本身的性质。