達(dá)郎貝爾原理1第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

慣性力的概念

剛體慣性力系的簡(jiǎn)化

達(dá)朗貝爾原理

達(dá)朗貝爾原理的應(yīng)用2023/5/82第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四問題：汽車底盤距路面的高度為什么不同？工程實(shí)例2023/5/83第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四底盤可升降的轎車2023/5/84第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四問題：汽車剎車時(shí)，前輪和后輪哪個(gè)容易“抱死”？車輪防抱死裝置

ABS:

Anti-BrakeSystem2023/5/85第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

無ABS系統(tǒng)時(shí)，剎車會(huì)產(chǎn)生側(cè)滑現(xiàn)象2023/5/86第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四鐵球乒乓球水槽靜止旋轉(zhuǎn)2023/5/87第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四F§7.1

慣性力的概念F的反作用力F’稱為m的慣性力。a施力體m受力體2023/5/88第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四其大小為FI=ma；方向與a的相反；作用在施力體上。慣性力FI為矢量，2023/5/89第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四§7.2達(dá)朗貝爾原理一、質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理2023/5/810第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四二、質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理2023/5/811第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四包括外主動(dòng)力與外約束力②可列6個(gè)獨(dú)立投影方程注:2023/5/812第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四思考:2023/5/813第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四§7.3

慣性力系的簡(jiǎn)化1.主矢:2.主矩:一、主矢與主矩2023/5/814第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四二、剛體慣性力系的簡(jiǎn)化1、平面運(yùn)動(dòng)剛體①一般情形②主平面情形（如質(zhì)量對(duì)稱面）2023/5/815第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

3、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體若轉(zhuǎn)軸⊥質(zhì)量對(duì)稱面,即主軸2、平移剛體當(dāng)向質(zhì)心簡(jiǎn)化時(shí)：當(dāng)向質(zhì)量對(duì)稱面與轉(zhuǎn)軸交點(diǎn)簡(jiǎn)化時(shí)：兩個(gè)主矢量分別虛加在質(zhì)心上和質(zhì)量對(duì)稱面與轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)上2023/5/816第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四例1

質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的勻質(zhì)桿AB在圖示位置無初速釋放。求：釋放瞬時(shí)桿AB的加速度、柔索A、B內(nèi)的拉力。§7.4達(dá)朗貝爾原理的應(yīng)用答：擴(kuò)展性討論2023/5/817第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四④已知滑輪A：m1、R1，R1=2R2，JO;滑輪B：m2、R2，JC；物體C：m3求系統(tǒng)對(duì)O軸的動(dòng)量矩。答：2023/5/818第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四例2直桿、圓盤系統(tǒng)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)初始靜止，不計(jì)摩擦。求:任意瞬時(shí)，角加速度α，銷子B所受到的動(dòng)約束反力FNB。答：2023/5/819第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四答：例3

質(zhì)量為m、半徑為r的滑輪（可視作均質(zhì)圓盤）上繞有軟繩，將繩的一端固定于點(diǎn)A而令滑輪自由下落如圖示。不計(jì)繩子的質(zhì)量.求:輪心C的加速度ac和繩子的拉力FT。2023/5/820第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四思考：

①勻質(zhì)桿質(zhì)量m,長(zhǎng)L，接觸面光滑。求:桿AB在圖示水平位置靜止釋放時(shí)的角加速度。解：桿作平面運(yùn)動(dòng),此瞬時(shí)的角速度為零。分別取A，B為基點(diǎn)，則有2023/5/821第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四aAaBFAFBmgacxacyaFAFBmgFgRxFgRy2023/5/822第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/823第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四OCBA②BC桿與圓盤O組成的組合體，桿和圓盤質(zhì)量都為m,盤的半徑為r,桿長(zhǎng)BC=2r。圓盤在地面上作純滾動(dòng)。設(shè)此位置無初速開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，求:地面對(duì)圓盤的約束力FN,Ff

。2023/5/824第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四解：點(diǎn)C為系統(tǒng)的質(zhì)心，且此瞬時(shí)角速度為零。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析虛加慣性力、慣性力偶OCBAFIyacya0acxFIx

a2023/5/825第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四OCBAFf2mgFNFIyacya0acxFIx

a2023/5/826第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/827第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四例4

求勻質(zhì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度和柔索的拉力。答：擴(kuò)展性討論2023/5/828第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四OABOAB例5已知：兩均質(zhì)桿m,L。求繩子剪斷瞬時(shí)兩桿的角加速度，答：2023/5/829第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四求系統(tǒng)從此瞬時(shí)靜止開始運(yùn)動(dòng)，兩桿的角加速度。設(shè)支撐面固定且光滑。思考OAB3001)與前例的不同之處？2）共有幾個(gè)未知量？3）需補(bǔ)充幾個(gè)方程？4）解題的思路如何？2023/5/830第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四運(yùn)動(dòng)分析動(dòng)力分析，先取整體再取桿AB聯(lián)立前三式可求得FN,2023/5/831第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四兩種約束力1）靜約束力——與主動(dòng)力平衡2）動(dòng)約束力——與慣性力平衡兩種方法:1）動(dòng)量定理與動(dòng)量矩定理2）動(dòng)靜法

形式不同，本質(zhì)相同。2023/5/832第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四引起軸承動(dòng)約束力的幾種情形FIR1＝FgR2BAmmFIR1FIR21.理想狀態(tài)2.偏心狀態(tài)FAFBABmmFIR1FIR2FIR1>FgR22023/5/833第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四3.偏角狀態(tài)4.既偏心又偏角狀態(tài)mABmFAFBFIR1FIR2FAABmmFBFIR1FIR22023/5/834第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四2023/5/835第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四圖示位置平衡任意位置靜平衡高速旋轉(zhuǎn)時(shí)有較小的動(dòng)反力高速旋轉(zhuǎn)時(shí)有較大的動(dòng)反力實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：動(dòng)反力、平衡位置與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布有關(guān)2023/5/836第36頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四高速轉(zhuǎn)子的實(shí)際應(yīng)用2023/5/837第37頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四

思考:如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示定軸轉(zhuǎn)動(dòng)情形，哪些情況滿足靜平衡，哪些情況滿足動(dòng)平衡？(a)(b)(c)(d)2023/5/838第38頁，共40頁，2023年，2月20日，星期四建立蛤蟆夯的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型2分析蛤蟆夯工作過程中的幾個(gè)階段2023/5/839第39頁，共40頁，2023年，2月20日，