第十四章达朗贝尔原理
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第十四章达朗贝尔原理动欝肉:用帝力学中研克平衡问题的方法来研克动力学问题・第一节惯性力a n质点的达朗贝余凍理F I = -man质点达朗贝余虑理作用于质点上的主动力F,釣束力F逢加惯性力F |扈形式上姐成平衡力糸.尸+仏+坊=0慣性力是人为地.級祖地加上去的,幷不真宾的作用蛊%体上。
达胡n余嫖理从形比上将动力学问题转化为符力学问题,它幷不故支动力学问题的卖质,质点矣际上也幷不平街。
F y+F Ny+F f y =0“动”代表研黑对象是动力学问题。
“鲁”代表研黑问题所用的方法是静力学方廉动静出的解題过程:1>分析境点所受的主动力和釣束力;2, 分析填点的运动,确走加速度;3. 衣填点上加上与加速度方向相反的慣性力。
—♦F/ = -ma4、用鑫平衡方程求解尸+丘+斤=0第二节质点糸的达朗贝余斥理质点糸达朗贝余療理—► —►—►F M +F* — 0对于每•个填A Fj +质点糸中毎个质点上作用的主动力,釣隶力和它的慣性力在形此上组成平衡力糸.玖=工即+工理)+工尸〃=0M。
=工M,,(砂))+工M。
(叩)+ 工M。
(F,) = 0工申+工礼=0工收(炉)+工见伉)二0例题1 汽车连同货杨的总质量是力,其质心c With o多汽车以加速度日沿水平道路行驶肘,求地面给前・后轮的铅直反力。
轮子的质量不计。
达朗贝尔原理后轮的水平距离分别是b和<7 ,离地面的离度是片力一加牡+尸皿@ +() = 0fn(gb +cih)则体作平动刖体作走粕转动1 •需粘不通过贋心,但驸体作匀速转动 F[ = mr c a ) co第三节创体慣性力糸的简化 巧=》(・m 冋) =沖a c。
第14章 达朗伯原理14-1 均质圆盘质量为m ,半径为R ,OC = R/2。
求(1)圆盘的惯性力系向转轴O 简化的结果,并画图表示;(2)圆盘的惯性力系向质心C 简化的结果,并画图表示。
解:IR C F ma =- 而2tC R a α=,22n C R a ω= 12t t t t IR C IO ICF ma mR F F α====,212n n n nIR C IO IC F ma mR F F ω==== 方向与加速度方向相反向轴简化:22213()224IO O R M J mR m mR ααα⎡⎤==+=⎢⎥⎣⎦ 方向与α相反向质心C 简化:()()n t IC C IO C IO IO M M F M F M =+-22310242tIO R F mR mR αα=+⋅-=-14-2 调速器由两个质量为m 1的均质圆盘所组成,圆盘偏心的铰接于距转动轴为a 的A 、B 两点。
调速器以等角速度ω绕铅直轴转动,圆盘中心到悬挂点的距离为l ,如图所示。
调速器的外壳质量为m 2,并放在两个圆盘上。
如不及摩擦,求角速度ω与圆盘离铅垂线的偏角φ之间的关系。
解:由于对称,取B 为研究对象CωαCωα向质心C 简化 t C a nCa t IC F n ICF IC M C ωα向轴O 简化 t C a n Ca t IO F n IO F IOM 1m gI F BxF By F NF ϕ0BM=∑;1cos sin sin 0I N F l m gl F l ϕϕϕ--= (1)其中:212N F m g =,211(sin )nI CF m a m a l ϕω==+ 由(1)得:21121(sin )cos ()sin 02m a l l m m gl ϕωϕϕ+-+=即:2121(2)tan 2(sin )m m g m a l ϕωϕ+=+14-3 图示长方形均质平板,质量为27kg ,由两个销A 撤去销B 的瞬时平板的角加速度和销A 的约束反力。