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动力学和静力学的区别——第八章第一节力教案。
一、动力学和静力学的基本概念动力学和静力学都是力学学科中的重要分支，它们的研究对象都是物体的力学性质。
其中，动力学研究物体在运动中的力学性质，包括物体的加速度、速度和位移等；而静力学研究物体在平衡状态下的力学性质，主要研究物体的重心、支持力、摩擦力等。
在动力学中，牛顿第二定律是其中的核心原理。
它表明物体的加速度与外力的大小、方向和物体的质量有关：加速度等于物体所受外力的合力除以物体的质量。
因此，动力学的研究对象主要是力、运动和质量等因素。
而在静力学中，平衡状态是研究的核心概念。
静力平衡的要求是物体所有受力的合力为零，即物体没有任何的加速度和平移运动。
在静力学中，我们主要关注的是力、力矩和支持力等因素。
二、动力学和静力学的物理对象和研究方法在物理对象方面，动力学和静力学的研究对象是不同的。
动力学主要研究运动中物体的运动状态和受力情况，其研究对象一般是质点、刚体等运动物理量。
而静力学的研究对象是受力平衡的物体，其研究对象是静态物理量。
因此，在研究方法上也存在差异。
在动力学中，运用牛顿第二定律对运动物体进行分析，并运用运动学公式求得物体的各个物理量。
而在静力学中，除了牛顿第一定律之外，最核心的是重心和力矩的概念。
运用力学平衡条件对平衡物体进行分析，以求得物体的各种物理量，比如支持力和电子秤的测量等。
三、动力学和静力学的适用范围及意义动力学和静力学在实际应用中的适用范围也有所不同。
动力学的应用主要涉及各个行业中的机械、电子、电力、航空等领域，如中药粉碎机、机床加工、航天器空间姿态调整等。
而静力学的应用范围则更加广泛，涉及建筑、桥梁、交通、家具等领域，如建筑物结构分析、桥梁设计、交通道路施工、家具压力测试等。
动力学与静力学的研究对于现代化生产生活有着非常重要的意义。
动力学的研究可以用来分析物体在运动过程中的性质和规律，对于提高物体的运动性能有着极大的帮助；而静力学的研究则可以用来分析物体在静止状态下的受力情况，为物体平衡稳定提供理论基础，对于人类的安全生产和生活有着至关重要的作用。
机械运动系统的运动学与动力学建模引言：机械运动系统的运动学和动力学是机械工程中最重要的研究领域之一。
运动学研究物体在运动过程中的位置、速度和加速度等运动状态，而动力学则研究力的产生、传递和作用对物体运动状态的影响。
本文将重点探讨机械运动系统的运动学与动力学建模，并分析其在实际应用中的作用。
一、运动学建模1.1 位置、速度和加速度机械运动系统的运动学建模首先需要确定物体的位置、速度和加速度。
位置是物体在运动过程中所处的空间位置，速度是物体单位时间内移动的距离，加速度是速度的变化率。
运动学建模是通过观察物体在不同时间点的位置来确定其运动规律。
1.2 运动学方程运动学方程是描述物体运动状态的数学表达式。
常见的运动学方程包括平均速度、瞬时速度和位移等概念。
平均速度是物体在一段时间内所移动的距离与时间的比值，瞬时速度是物体在某一时刻的瞬时速度，而位移是物体从起点到终点的位移量。
1.3 运动学建模方法运动学建模可以通过几何法、代数法和向量法等不同的方法进行。
几何法是通过观察物体运动的轨迹来推导出物体的运动规律；代数法则是通过对物体运动的状态进行量化和计算得出物体的运动方程；向量法则是利用向量和矩阵运算的方法，通过向量方程和矩阵方程来描述物体的运动。
二、动力学建模2.1 动力学基本原理动力学建模是研究物体受力和受力对运动状态的影响的过程。
动力学基本原理包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律又称为惯性定律，指出物体在没有外力作用下将保持静止状态或匀速直线运动状态；牛顿第二定律指出物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比；牛顿第三定律则指出任何作用力都存在着等大反向的反作用力。
2.2 动力学方程动力学方程用于描述物体运动状态与受力之间的关系。
常见的动力学方程包括牛顿第二定律方程和力矩方程等。
牛顿第二定律方程是物体的加速度与作用在物体上的合力成正比的关系，可以表示为F=ma，其中F为作用力，m为物体的质量，a为物体的加速度；力矩方程则是描述物体受到的力矩与物体转动状态之间的关系。
机械系统动力学知识点总结机械系统动力学是研究对象在外力作用下的运动规律和相互作用关系，是机械领域的基础知识之一。
了解机械系统动力学不仅可以帮助我们理解机械系统的工作原理，还能指导我们设计和优化机械系统，提高机械系统的性能。
本文将就机械系统动力学的相关知识进行总结，包括运动描述、牛顿定律、动量与冲量、角动量、能量和动力学方程等内容。
一、运动描述机械系统动力学研究的对象是物体在外力作用下的运动规律，因此对于机械系统中的物体运动进行描述是非常重要的。
在机械系统动力学中，常用的运动描述方法包括位移、速度和加速度。
位移描述了物体的位置变化，速度描述了物体的位置变化速率，而加速度描述了物体的速度变化速率。
1. 位移在机械系统动力学中，位移是描述物体位置变化的重要参数。
位移通常用矢量来表示，其方向表示位移的方向，大小表示位移的大小。
位移可以分为线性位移和角位移两种，线性位移是描述物体沿直线方向的位置变化，而角位移是描述物体绕固定轴旋转的位置变化。
2. 速度速度是描述物体位置变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性速度描述物体在直线方向上的位置变化速率，角速度描述物体绕固定轴旋转的位置变化速率。
线性速度的大小表示速度的大小，方向表示速度的方向，而角速度的大小表示角速度的大小，方向表示角速度的方向。
3. 加速度加速度是描述速度变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性加速度描述物体在直线方向上的速度变化速率，角加速度描述物体绕固定轴旋转的速度变化速率。
线性加速度的大小表示加速度的大小，方向表示加速度的方向，而角加速度的大小表示角加速度的大小，方向表示角加速度的方向。
以上就是机械系统动力学中常用的运动描述方法，通过对位移、速度和加速度进行描述，可以帮助我们理解物体在外力作用下的运动规律。
二、牛顿定律牛顿定律是机械系统动力学的基础法则，它描述了物体在外力作用下的运动规律。
牛顿定律一共包括三条，分别是惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
第四单元课题2 元素【教学目标】1．知识与技能：(1)、了解元素的概念，统一对物质的宏观组成与微观结构的认识；(2)、了解元素符号所表示的意义，学会元素符号的正确写法，逐步记住一些常见的元素符号；(3)、初步认识元素周期表，知道它是学习和研究化学的工具，能根据原子序数，在元素周期表中找到指定元素和有关该元素的一些其他信息。
2．过程与方法：(1)、通过微观想象、分析、讨论、对比，认识化学反应中分子可以发生变化而元素不发生变化；(2)、通过联想记忆、卡片问答等趣味活动，帮助学生认识元素符号；(3)、通过同学之间相互合作、查阅资料，了解地壳、生物的细胞和一些食品中元素的含量。
3．情感、态度与价值观：(1)、进一步建立科学的物质观，增进对物质的宏观组成与微观结构的认(2)、发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。
【教学资源分析】本课题包括“元素”、“元素符号”和“元素周期表简介”三部分内容。
在前一课题中，学生已知道了原子的结构，本课从微观结构的角度对元素下了一个比较确切的定义，从而把对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来。
元素的概念比较抽象，而且容易与原子的概念混淆，教学时应注意两者的区别。
元素符号是国际通用的化学用语，是学习化学的重要工具，要求学生了解元素符号的意义，对于一些常见元素的符号，必须会写、会读、会用。
教材编写“元素周期表简介”，目的在于让学生比较早地学习和使用元素周期表这个工具，学生只要会根据原子序数查找某一元素的符号、名称、核外电子数、相对原子质量，并确认金属、非金属、稀有气体元素等信息即可，为今后的学习提供方便。
【教学策略分析】元素概念的教学应注意从熟悉的例子切入，通过与原子的对比，归纳出元素的定义，1 / 8并组织好讨论，使学生真正认识到：在化学反应中分子可以发生变化，而元素不发生变化。
元素符号的教学忌一步到位、急于求成，应分散难点，逐步记忆，减轻学生对枯燥乏味的元素符号的记忆负担，并注意组织好有关的活动与探究，发挥学生的学习积极性，创设一些有趣味的活动，如联想记忆、卡片问答、查表抢答等，激发学生学习化学的兴趣。
矿山机械与设备讲稿导论学习内容及学习目的第一章概论第二章凿岩机及凿岩工具第三章凿岩钻车第四章潜孔钻机第五章牙轮钻机第六章装载机械第七章矿山运输机械第八章矿井提升设备第九章提升设备的运动学与动力学第十章矿井提升机的电力拖动装置与制动装置第十一章多绳摩擦提升主讲：胡运金班级：矿物资源07级矿山机械与设备导论教学目的：⑴经过露天矿山和地下矿山的开采工艺进程了解矿山常用的机械设备⑵明白本课程学习内容和学习目的⑶了解影响矿山机械与设备的岩石软迷信性质学时分配：3学时教学重点和难点：重点：矿山工程中常用的机械设备类型难点：无教学方法：讲授案例多媒体教学内容一、矿山工程常用的机械与设备经过模型图片、视频，了解无奇不有矿山和地下矿山开采的工艺进程及其常用机械与设备类型。
钻孔机械掘进机械运搬设备提升设备流体设备支护设备其他设备二、«矿山机械与设备»课程学习内容和目的学习内容：⑴ 矿山常用机械设备的类型⑵ 矿山机械设备的组成、任务原理⑶ 矿山机械设备的造选型⑷ 矿山机械设备的运用主要学习目的：熟习主要矿山机械设备组成、结构、任务原理熟习各种机械设备的选型，掌握主要机械设备的外型计算了解种类机械设备的特点及其运用三、岩矿的物理机械性质㈠ 岩(矿)的主要物理机械性质1、容重：单位体积原生岩石的重量2、松懈性：全体岩石被破碎后，其容积增大的功用，常用岩石的松懈系数K 表示。
K 指岩石破碎前、后容积之比。
3、强度：岩石抵抗机械破坏〔拉、压、剪〕的才干。
岩石机械强度受岩石的孔隙度、异向性和不平均性的影响而变化很大，普通状况下，抗拉强度〔1/10~1/50〕<抗剪强度〔1/8-1/12〕<抗压强度4、硬度：指岩石抵抗尖利工具侵入的功用。
它取决于岩石的结构、组成颗粒的硬度及外形和陈列方式等。
硬度越大，钻凿越困难。
5、弹性：即当撤销所受外力后，岩石恢恢复来外形和体积的功用。
弹性越大，钻凿越困难。
6、脆性：岩石被破碎时不带剩余变形的功用。
动态系统的动力学和运动学动态系统是指由变量、规则和时间组成的系统。
这些变量的值随着时间的推进而不断变化，而规则则决定了这些变量如何相互交互和影响。
动态系统的研究涉及两个核心概念：动力学和运动学。
动力学关注的是系统的演化规律和稳定性。
它研究的是系统中的变量如何随着时间的推进而变化，以及这些变化的规律和趋势。
动力学的研究对象通常是非线性系统，因为这些系统之间的相互作用是非线性的。
这意味着，系统中不同变量之间的联系可能不是简单的直线关系，而是更为复杂的非线性关系。
例如，在某些系统中，一个变量的变化可能会引起另一个变量的变化，然后又反过来影响第一个变量。
这种相互作用可能会导致系统的非线性行为，如混沌。
运动学则关注于系统中各个变量之间的关系。
它研究的是系统中的变量之间的交互和影响，以及它们的初始条件对系统演化的影响。
与动力学不同的是，运动学通常研究的是线性系统，因为这些系统之间的相互作用是线性的。
这意味着，系统中不同变量之间的联系可能是简单且直接的。
例如，在一个简单的天平系统中，两个杆的位置和质量可以用简单的线性方程描述，这些方程可以用运动学来解决。
在动态系统的研究中，运动学和动力学不是孤立的概念，而是相互关联的。
运动学确定了系统演化的初态和末态，而动力学则描述了系统在这些状态之间的演化。
因此，运动学和动力学都非常重要，而且它们之间的关系可以帮助我们更好地理解复杂的非线性系统。
动态系统的研究领域很广，可以包括自然和社会系统的多个方面。
例如，我们可以研究天体运动的动力学，以及地球的气候和生态系统的变化。
我们也可以研究经济和人口增长等社会现象的动态学，以及个体生命过程变化的动力学。
总的来说，动态系统的动力学和运动学是分析和理解系统演化的有力工具。
虽然这两个概念在一些方面是独立的，但它们经常是相互关联的，以便更好地解释和理解系统的整体演化过程。
无论是自然系统还是社会系统，都可以受益于这些概念的应用。
第一节矿井提升运动学一、提升速度图竖井提升速度图因提升容器的不同一般可分为箕斗提升速度图(六阶段速度图)和罐笼提升速度图(五阶段速度图)。
图5一l所示为常采用的交流拖动双箕斗提升系统六阶段速度图，因它具有六个阶段而得名。
速度图表达了提升容器在一个提升循环内的运动规律，现简述如下：图5-1 箕斗提升六阶段速度图(1)初加速度阶段t0 提升循环开始，处于井底装载处的箕斗被提起，而处于井口卸载位置的箕斗则沿卸载曲轨下行。
为了减少容器通过卸载曲轨时对井架的冲击，对初加速度a0及容器在卸载曲轨内的运行速度v0 。
要加以限制，一般取Vo≤1．5 m／s 。
(2)主加速阶段t1 当箕斗离开曲轨时，则应以较大的加速度a1运行，直至达到最大提升速度vm ，以减少加速阶段的运行时间，提高提升效率。
(3)等速阶段t2箕斗在此阶段以最大提升速度v m运行,直至重箕斗将接近井口开始减速时为止。
(4)减速阶段t3重箕斗将要接近井口时，开始以减速度a3运行，实现减速。
(5)爬行阶段t4重箕斗将要进入卸载曲轨时，为了减轻重箕斗对井架的冲击以及有利于准确停车，重箕斗应以低速v4爬行。
一般v4=0.4～0.5m／s，爬行距离v4 =2.5～5m。
(6)停车休止阶段t5当重箕斗运行至终点时，提升机施闸停车。
处于井底的箕斗进行装载，处于井口的箕斗卸载。
箕斗休止时间可参考表5—1。
图5—2所示为双罐笼提升系统五阶段速度图。
因为罐笼提升无卸载曲轨，故其速度图中无t0阶段。
为了准确停车，罐笼提升仍需有爬行阶段，故罐笼提升的速度图为五阶段速度图。
罐笼进出车休止时间参考相应手册。
二、最大提升速度由式(1-1)计算的经济速度v j ,并不是提升机的最大提升速度v m ，但值尽可能是接近值。
而最大提升速度值应如何确定呢?提升机的卷筒是由电动机经减速器拖动的。
提升机卷筒圆周的最大速度与电动机额定转数n e 及减速器传动比i 有关，其关系如下式所示：)/(60s m i Dn v em π= 5-1)式中：D 为提升机卷筒直径，m ；i 为减速器传动比, n e 为电动机额定转数，r ／min 由式(5—1)计算的最大提升速度v m ，因每台提升机所选配的电动机转数的不同和减速器速比的不同而具有有限的几个数值，这有限的几个数值均称为提升机的标准速度—最大提升速度。
应该注意的是，选取v m 时，即选择转速n e 和传动比i 时，应使v m 值接近v j 值。
其办法可从下列有关的表中查找(各表(见课本)的值是据式(5—1)计算得出的)。
在表中找出与v j 值最接近的v m 值，该值即为确定的提升最大速度——标准速度，这样，即可定出与确定的v m 值相对应的电动机转速和减速器的传动比。
根据式(8—1)得到的标准速度值必须符合《煤矿安全规程》对提升最大速度的有关规定：(1) 竖井中升降物料时，提升容器最大速度不得超过下式算出的数)/(6.0s m H v m ≤ （5-2）(2)竖井中用罐笼升降人员的最大速度不得超过下式算出的数值，且最大不得超过16m ／s 。
)/(5.0s m H v m ≤ （5-3）三、提升加速度和减速度的确定(一)提升加速度a 1的确定确定提升加速度a 1时，应综合考虑如下因素：(1)根据《煤矿安全规程》规定，竖井升降人员的加减速度不得大于0.75 m ／s 2，斜井不得大于0.5 m ／s 2 。
又根据《设计规范》建议，箕斗提升加速度以a 1 ≤0.75 m ／s 2为宜。
(2)按减速器最大输出扭矩确定最大加速度a 1。
提升机产品规格表中给出了减速器最大输出扭矩M max ，电动机通过减速器作用到提升机卷筒圆周上的拖动力不能超过减速器的能力，可按下式计算：max 12])([M D a m m pH kQg d ≤'-++∑ 即 ∑'-+-≤dm m pH kQg D M a )(2max 1 (5-4) 式中：md ′为电动机转子变位质量；∑m 为提升系统总变位质量；k 为矿井阻力系数，箕斗提升取k=1.15，罐笼提升取k=l 2。
(3)按电动机过负荷能力确定最大加速度a 1。
最大加速度a 1 ，可按下式计算：∑+-≤mpH kQg F a e )(75.01λ (5-5) 式中：λ为电动机过负荷系数；F e 为电动机额定拖动力;P e 为电动机额定功率;0.75为考虑电动机稳定运行而限制其最大拖动力的系数。
(4)对于多绳摩擦提升，最大加速度a 1除了以上个限制因素外，还受到防滑条件的限制(见第七章)。
(5)对于斜井提升，最大加速度还受容器最大自然加速度的限制。
(二)提升减速度a 3的确定提升减速度a 3除了要满足上述《煤矿安全规程》规定外，减速度a 3的大小与采用的减速方式有关。
比较常用的减速方式有三种；自由滑行减速方式、制动状态减速方式和电动机减速方式。
（1）自由滑行减速方式当容器抵达减速点时，将电动机自电源断开，拖动力为零，整个提升系统靠惯性柑行直至停车。
这种减速方式操作简单，节省电耗，应优先考虑。
减速度a 3可按下式计算： ∑=-+3)2(ma x H p kQg (5-6)上式中的x 值在提升机运行过程中是变化的，在减速点开始时,x=H-(h 3+h 4)。
可按下式确定a 3值:∑-+=m x H p kQg a )2(3 (5-7)一般减速阶段接近提升终了，为了简化计算，取x=H 。
则∑-=m pH kQg a 3 (5-8) 通过式(5—7)或式(5—8)计算得到的减速度a 3值过小时,，减速阶段运行对间过长，提升能力将降低，为了增大减速度a 3值，则采用制动状态方式减速;如果计算的减速度a 3过大，则会对正常停车带来很大困难，必须采用电动机减速方式。
（2）制动状态减速方式由于提升系统的惯性力较大，在自由滑行状态下的减速度过小，对提升系统不能达到有效的减速，这时则要采用制动方式减速。
采用制动方式减速时，要考虑需要施加制动力的大小；当所需要施加的制动力较小时(Fz<0.3Qg )，可采用机械闸制动。
减速度值可由下式计算： ∑∑+-=+-+=mQg pH kQg m Qg x H p kQg a 3.03.0)2(3 (5-9) 当所需要施加的制动力较大时(Fz>0.3Qg )，为了避免闸瓦过度发热和磨损，则应采用动力制动或低频制动等电气制动方式，按矿井具体条件选用。
此时的减速度a 3值可按需要确定，其计算式如下：∑+-+=mF x H p kQg a z )2(3 (5-10) 式中：Fz 为电气制动力。
（3）电动机减速方式提升系统惯性力较小，容器在自由滑行状态下减速度可能很大，容器不能滑行至终点。
为此，应采用电动机减速方式，此时，拖动力为正值，电动机运行在较软的人工特性曲线上。
为了便于控制，电动机的拖动力应不小于电动机额定拖动力的35％(即F>0.35F e )。
减速度值可按下式计算：∑--+=m F x H p kQg a e 35.0)2(3 (5-11) 减速方式的选择，一般优先选用自由滑行减速方式，只有当自由滑行减速方式的减速度a 3值过小或过大时,才能相应采用制动状态减速方式或电动机减速方式。
在一般情况下，也经常采用混合减速方式减速，即在自由滑动状态下，用闸瓦适当参与控制，此时减速度a 3值的大小等于式(5—7)、式(5—9)计算的a 3值之和之半。
对于副井罐笼提升，由于有下放任务，为了安全可靠，应采用电气制动方式减速；对于多绳摩擦提升和斜井提升，经常采用电动机减速方式。
四、等加速箕斗六阶段速度图各运动参数的计算计算速度图的运动参数H ，Q ，V m ,a 1和a 3均为已知，各运动参数计算步骤如下：(一)初加速阶段000002t v a v h t == (5-12) (5-13)式中:h 0为卸载距离，与箕斗形式有关，若规格表中无此数据可取h 0=2.35 m ；v 0为箕斗卸载曲轨内运行的最大速度,取v 0=1．5m ／s;t 0为初加速阶段运行时间,s;a 0为初加速阶段的加速度，m ／s 2。
(二)主加速阶段1011012t v v h a v v t m m +=-=式中：t 1为主加速阶段运行时间，s ；h 1为主加速阶段运行距离，m 。
(三)减速阶段3433432t v v h a v v t m m +=-=式中：t 3为减速阶段运行时间,s ；h 3为减速阶段运行距离，m;v 4为爬行速度，m ／s ，一般取v 4=0.4～0.5 m ／s 。
(四)爬行阶段444v h t = (5-18)式中：t 4为爬行阶段运行时间，s ；h 4为爬行阶段运行距离，m ；取h 4=2.5～5m ，自动控制取小值，手动控制取大值(五)等速阶段22243102v h t h h h h H h =----= (六)抱闸停车阶段抱闸停车时间t 5 ，一般取t 5 =1s 。
θ+=+++++===T T t t t t t t T T h t v h t v a x 算：一次提升循环时间的计的计算：一次提升时间可忽略不计54321055455452式中：θ为箕斗装卸载及休止时间，具体数值见表5—1。
(七)提升能力验算一次提升循环时间T x 已算出，可计算箕斗提升设备每小时提升次数(5-14) (5-15) (5-16) (5-17) (5-19) (5-20) (5-21) (5-22) (5-23) (5-24)c A t b A A kgQ T QA A T n s s r n nx s s xs =''==为：每年实际提升能力为一次提升量，式中：按下式计算：小时提升能力6.33600式中；b r 为年工作日，b r =300天；t s 为提升设备日工作时数，t s =14 h ；c 为提升不均衡系数，箕斗提升取c=1．1～1．15。
箕斗提升设备的实际富裕系数a f ：nn f A A a '= (5-28) 式中：A n 为设计年产量，t ／年。
如果实际的富裕系数a f 小于l ，说明设计是不合理的，应重新选择较大的v m ，然后再计算各参数。
一般a f ≥1.2为宜。
等加速罐笼五阶段速度图各运动参数的计算基本上与箕斗提升设备相同，只是罐笼提升没有卸载曲轨，故无初加速阶段，加速阶段运行参数计算 如下11112t v h a v t m m ==式中:t 1为加速阶段运行时间，h 1为加速阶段运行距离，m 。
若主井采用罐笼提升，生产能力的验算方法与箕斗相同；若罐笼提升设备用于副井，提升能力主要验算能否在40 min 内(斜井放宽到60 min)将最大班下井工人运送完毕，能否在规定时间内完成最大班的运送工作量。
