第二章 粒子系統動力學 工程粒子系統動力學 粒子系統動力學 粒子系統動力學 粒子系統動力學 粒子系統動力學 粒子系統動力學 工程粒子系統動力學演示實例 粒子系統動力學 研究內容 §2-1 動量定律§2-1 動量定律§ 2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1 動量定律§2-1動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 定律動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 §2-1 動量定律 著陸過程 反潛客機起飛和著陸時的動力學 問題：為什么要安裝彈射裝置在客機的前部？ 問：為什么阻攔裝置安裝在客機后部？ 反潛客機起飛裝置示意圖 早期反潛客機著陸裝置示意圖 問：客機的動能是由什么能量轉化的？ 異常著陸情況 蒸汽機和機車 1892年研制的蒸汽機車 蒸汽機車 問題：如何提高牽引力？ 汽油機車電力機車問題：（1）在輸出扭矩相同的情況下，機車驅動輪直徑與牽引力有什么關系？ （2）火車提速后會帶來哪些新問題？ 車輪與軌道之間有間隙。 電力機車實驗中的磁懸浮列車 北京磁懸浮列車 問題：為什么電力機車的驅動輪分配給每個車廂？ 問題：一根均勻的細棒放在兩個反向旋轉的圓盤上（如圖所示），考慮到細棒與圓盤之間的摩擦力，細棒將如何運動？ 粒子系統動力學：研究粒子系統整體運動的特征量（動量、動量、動能）的變化與斥力之間的關系。
粒子系統的動量定律 粒子系統的動量矩定律 粒子系統的動能定律 粒子系統的動力學基礎——粒子動力學 1. 動量定律 The (of)粒子系統的問題 如何構建粒子系統的動量與斥力之間的關系？ 動量定律的微分法 矢量型投影型動量定律的積分方法是外力作用在第 i 個質點上的沖量 其中： 動量守恒的情況 當： 那么： 當： 那么：問題：如何方便地估計質心或剛性系統的動量？ 介紹剛體、粒子系統、總質量、剛體矢量、剛體速度系、動量y1y2的概念 例：確定本宿舍一塊黑板（均質板）剛體的位置； 當黑板以速度u向下運動時，求其質心的速度； 示例：若將兩塊黑板視為一個粒子系統，則確定該粒子系統剛體的坐標yC； 當其中一塊黑板以速度u上升時，求粒子系統剛體的速度（假設兩塊黑板的質量相同）。 上式是剛體系統中剛體及其速度的估計公式 例：兩根相同的均質桿AB和AD通過鉸鏈連接，每根桿的質量為m，長度為L，并在屏幕平面內移動。 已知鉸鏈A的速度為u，兩桿的角速度為ω（轉向如圖所示），求瞬時系統剛體的速度和系統的動量。 ABDωωuvr 移動點：C1，移動系統：平移坐標系Ax'y'同理：系統動量剛體速度剛體運動定律投影剛體加速度系統動量矢量守恒情況舉例：已知：是常數，求：板速度、加速度、地面約束力和系統剛體加速度。
最初質點系動量定理公式，董事會處于休息狀態。 順利順利解決： 1、求板子的速度和加速度。 以木板和甲蟲為研究對象。 受力分析：系統動量：當t=0時，已知，可求出剛體的加速度。 方法1： 技術2： 2. 尋找地面 束縛力和質心加速度的示例： 已知。 求：軸承A的結合力。解：受力分析和運動分析問題：如何求軸承A水平方向的結合力？ AA以磁盤為研究對象：受力分析問題：當磁盤的角速度滿足哪個關系時，頂出桿在運動過程中不會離開磁盤？ 2. 變質量粒子運動微分方程的時態研究：當存在傳質或分離時，粒子的動力學。 時刻應用動量定律的積分法 當有時間時，取：m 為運動系統，Δm 為運動點 O 解： 例：設湖人隊的初始質量和速度分別為，注入的氣體為（常數），燃燒時間為，燃燒后巴克的質量為尼克斯燃燒的瞬時速率（不考慮空氣阻力，重力為恒定力）。 一級灰熊想要達到第一宇宙速度是不可能的。 例：將密度一定厚度的鏈條堆放在地上，上端作用一個力F，使其勻速增大。 求鏈條提升寬度為y時受力F的大小（假設未提升的鏈條對提升部分沒有排斥力）。 解：以鏈條的起重部分為研究對象。 例：裝載箱的質量為m0，在水平恒力F的作用下沿水平滑道運動，初速度為v0，箱體與滑道之間的動滑動摩擦力為素數為f，砂石以速率u垂直落入箱內質點系動量定理公式，單位時間內投入箱內的砂石為q（kg/s），裝料時間為T。求速度與時間的關系填充過程中盒子的形狀。 解：由式(2)得到受力分析和運動分析xy： 將其代入式(1)可得：