大學物理學如何判斷剛體的進動方向

2021-03-04 09:01:00 字數 3254 閱讀 5519

1樓:mine蘭

其實只需要把角動量,力矩這種東西同動量,力相模擬,直接從向量的角度看待這個問題。就可以分析出角動量向量的運動方向,進而通過右手螺旋定則,判斷整個剛體的進動方向

大學物理中陀螺進動方向怎麼判斷

2樓:恩還是這樣的

你就看陀螺的低點

往哪邊轉,進動方向就往哪邊轉。

(考慮一下彈簧機械波,運動版的傳導,就能理解陀螺高低點權的運動速度不一樣。)

陀螺的進動**於,高點轉得慢,低點轉得快,然後綜合整體就是進動方向和低點運動方向一致。

低點往右(逆時針轉),進動也往右(逆時針轉)低點往左(順時針轉),進動也往左(順時針轉)網頁鏈結

1:10--1:20 可以看到,當圓盤底部往右轉,整體往右,當圓盤底部往左轉整體往左。

運動就是底部速度比頂部速度快帶動的。

陀螺的進動也是乙個原理。

3樓:智必絞睦

如上圖,轉子的角動量是它繞自轉軸轉動的角動量,其方向沿自轉版軸。 l=iω在dt時間內權

,角動量l的增量dl是很小的,從上圖可知。 dl=lsinθdφ=iωsinθdφ式中ω為陀螺自轉角速度,dφ是自轉軸在dt時間由繞oz軸轉過的角度,θ為自轉軸與oz軸間的夾角。由角動量定理 dl=mdt代入上式得 mdt=iωsinθdφ則進動角速度應是 ωp=dφ/dt=m/(iωsinθ)進動角速度與外力矩m成正比,與陀螺的自轉角動量i成反比。

在本題中,圓盤轉子轉動慣量 i=1/2*mr2到z軸的距離為y,則重力力矩為 m=mg*y夾角θ=90°,代入可得 ωp=dφ/dt=m/(iωsinθ) =2gy/(ωrsinθ) =2*10*0.1/(100*0.03*sin90°) =2/3(kg.

m2/s)

求問關於進動的大學物理題目怎麼計算,如下面這道題5.14。一般思路是什麼 120

4樓:匿名使用者

如上圖,轉子的角動量是它繞自轉軸轉動的角動量,其方向沿自轉軸。

l=iω

在dt時間內,角動量l的增量dl是很小的,從上圖可知。

dl=lsinθdφ=iωsinθdφ

式中ω為陀螺自轉角速度,dφ是自轉軸在dt時間由繞oz軸轉過的角度,θ為自轉軸與oz軸間的夾角。由角動量定理

dl=mdt

代入上式得

mdt=iωsinθdφ

則進動角速度應是

ωp=dφ/dt=m/(iωsinθ)

進動角速度與外力矩m成正比,與陀螺的自轉角動量i成反比。

在本題中,圓盤轉子轉動慣量

i=1/2*mr2

到z軸的距離為y,則重力力矩為

m=mg*y

夾角θ=90°,代入可得

ωp=dφ/dt=m/(iωsinθ)

=2gy/(ωrsinθ)

=2*10*0.1/(100*0.03*sin90°)=2/3 (kg.m2/s)

5樓:匿名使用者

這是規則進動問題。是剛體定點運動中的乙個簡單問題。設轉子繞y軸的自轉角速度為w(方向沿y軸,實際上是沿y軸的負方向),y軸繞z軸的進動角速度為w(方向沿z軸,指向待定,設其正向為z軸正向),轉子半徑為r,轉子質心到原點o的距離為a,為便於表達向量以後面加(矢)說明。

轉子對定點o的動量矩(角動量)ho(矢)=jy*w(矢)+jz*w(矢)

其中jy=m*r^2/2、jz分別是轉子對y軸、z軸的轉動慣量。設作用於轉子的外力對定點o的矩為mo(矢),則

mo(矢)=-mga*i(矢)

其中m為轉子的質量,i(矢)為x軸的單位矢(oxyz是右手座標系)。由賴柴爾(resal)定理得,

mo(矢)=w(矢)xho(矢)= w(矢)x[jy*w(矢)+jz*w(矢)]=jy*w(矢)x w(矢)

把上面的向量式化成標量式,得

jy*w*w=-mga

w=-2*g*a/(w*r^2)=-2*9.8*0.1/(100*0.03^2)=-21.8(rad/s)

負號表示進動角速度w(矢)沿z軸負方向。

大學物理,角加速度的方向如何判斷?根據右手法則,拇指方向為角速度方向。

6樓:匿名使用者

1、方向確定

平面運動下,角加速度——作為角速度的變化率——也可以類似的定義為乙個標量。我們可以說乙個運動是順時針轉動加速或者逆時針轉動加速。

到了真實的三維空間,角速度的向量性就有意義了。其向量定義如下:

v=ω × op (其中v,ω,op均為向量,中間乘號表示此處為向量積,不是數量積)

上式每個物理量都應該有向量符號。角加速度與加速度類似,就是角速度的變化率。由於角速度具有向量性,角加速度也具有向量性。

從運動學上我們就可以通過對上式求微商來得到角加速度的大小與方向。

即:a = α × op(其中a,α,op均為向量,此處為向量積)

寫成標量形式:|a| = |α| |op| sinθ,即:|a| = |α| r

一般情況下我們標量形式來進行計算,向量形式則適合數學推導。

如果運動固定為圓周運動,r是乙個常數,那麼角加速度大小等於|a|/r ,方向跟ω方向相同。

我們發現,二維平面的運動使得上述向量叉乘的結果必然在垂直於該平面的方向,如果乙個向量的方向固定在某一直線上,那其表現也確實與標量很是類似。

2、根據右手法則,拇指方向為角速度方向是正確的。用右手,四指指向圓周運動的方向,大拇指所指的就是角速度的方向,其方向與圓周運動的平面垂直。

擴充套件資料

向心加速度

向心加速度(勻速圓周運動中的加速度)的計算公式:

a=rω2=v2/r

說明:a就是向心加速度,推導過程並不簡單,但可以說仍在高

中生理解範圍內,這裡略去了。r是圓周運動的半徑,v是速度(特指線速度)。ω(就是歐姆的小寫)是角速度。

這裡有:v=ωr.

1、勻速圓周運動並不是真正的勻速運動,因為它的速度方向在不斷的變化,所以說勻速圓周運動只是勻速率運動的一種。至於說為什麼叫他勻速圓周運動呢?可能是大家說慣了不願意換了吧。

2、勻速圓周運動的向心加速度總是指向圓心,即不改變速度的大小只是不斷地改變著速度的方向。

3、勻速圓周運動也不是勻變速運動,向心加速度的方向也在不斷改變,但永遠指向圓心且大小不變。

7樓:匿名使用者

說的正確。用右手,四指指向圓周運動的方向,大拇指所指的就是角速度的方向,其方向與圓周運動的平面垂直。

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