质点角动量定理公式推导,动量定理计算质心位置

首页 > 时尚 > 作者:YD1662025-05-25 11:27:10

质点角动量定理公式推导,动量定理计算质心位置(1)

角动量 = 转动惯量 * 角速度

其中,角动量和角速度是矢量,其方向按一般的约定是,与旋转轴相同,指向右手螺旋方向(右手握旋转轴,四指指向旋转方向,拇指向上方向为角动量和角速度矢量的方向)

转动惯量是标量,其大小为以旋转轴为 z 轴,对刚体作

mr^2 = m(x^2+y^2) 的体积积分

角动量定理公式是L=rp。角动量定理又称动量矩定理。质点系对一点(或一轴)的角动量对时间的导数等于外力系对此点(或此轴)的主矩,广泛用于处理刚体定点(或轴)转动问题。

角动量定理表述角动量与力矩之间关系的定理。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系,由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零。

描述物体转动状态的量。又称动量矩。如质点的质量为m,速度为v,它关于O点的矢径为r,则质点对O点的角动量L=r·mv。角动量是矢量,它通过O 点某一轴上的投影就是质点对该轴的角动量(标量)。

质点系或刚体对某点(或某轴) 的角动量等于其中各质点的动量对该点(或该轴)之矩的矢量(或代数)和。一个质量为m的质点绕O点作半径为r的匀速圆周运动,转动角速度为ω,则质点对O点的角动量L=r·mv=r·mrω= mr2ω=I0ω,式中I0为质点对圆心O的转动惯量。

表述角动量与力矩之间关系的定理。对于质点,角动量定理可表述为:质点对固定点的角动量对时间的微商,等于作用于该质点上的力对该点的力矩。

对于质点系,由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律,因而质点系的内力对任一点的主矩为零。

利用内力的这一特性,即可导出质点系的角动量定理:质点系对任一固定点O的角动量对时间的微商等于作用于该质点系的诸外力对O点的力矩的矢量和。

式中ri、mi和vi分别为质点系中第i个质点关于O点的矢径、质量和速度矢量。

这一定理中的 O点必须固定。

在一般情况下,对于动点,这个定理不成立;但质点系的质心例外,关于质心的角动量定理为:质点系对于质心C的角动量为,它对时间的微商等于作用在质点系的外力系对质心C的主矩Mσ,即式中r媴为质点系中第i个质点对质心的矢径。

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