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標題: 什么是剛體,?什么是質點,? [打印本頁]
作者: 曉昀 時間: 2021-8-20 06:53
標題: 什么是剛體?什么是質點,?
本帖最后由 曉昀 于 2021-8-20 06:55 編輯
什么是質點,?
質點是有一定質量的一個點,。比如,,物體的總的質量是m,在物理上把它簡化成一個點,。一個圓球,,大家知道圓球可大可小。根據(jù)研究問題的尺度的不同而設定,。如果只研究這個圓球在空中的一個軌跡的話,,可以把它簡化成一個所謂的質點模型。物體沿著一個拋物線來運動,,在看它的運動軌跡的時候,,沒有必要把這個物體放得很大,只需知道它的質量,。所以,,把它簡化成一個質點,同時知道在這個點上的作用力,,那這個模型就可以做得很簡單,。
質點模型在靜力學和理論力學研究的問題中,特別是運動學,,是最常用的一個模型,。
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什么是剛體?
剛體是想象中一個不可變形的物體,,為什么說是剛體呢,?
“剛”的意思就是不能變形。所研究的對象不考慮它的變形,,稱為剛體,。如果考慮變形,,該研究對象就稱為變形體,也就是材料力學里面所要研究的內容,。
那么,,剛體有什么作用?
我們所研究的很多對象都可以簡化成一種剛體的模型,,而這個剛體的模型,,它有一個重要的特質?如下所示:
一個粉筆盒從這個位置挪到另一位置,,如果單純是挪動,,可以把它看成一個質點來運動。如果要考慮在這個運動過程中,,它是翻轉過來的,,除了它本身的質心沿著一個軌跡挪動之外,到了另一位置以后,,它原來是開口朝上,,到另一端后開口朝另一個方向(如下圖是朝右)。在這個過程中,,它本身還有一些轉動,。所以,這個剛體的模型是用來描述我們所給的這個物體,,除了它本身質心的運動之外,,還有一個非常重要的就是它本身的一個轉動。
因此,,轉動這個概念對剛體來說也是非常重要的特質,。
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那么,怎么描述剛體不可變形或者轉動呢,?
實際上,,剛體從一端轉動到另一端,從直觀上看,,可以看到它的轉動,,從力學的語言或者數(shù)學語言怎么描述轉動呢?
在剛體內找若干個任意兩點連成的線段,,這些線段經(jīng)過一定的變化后,,它們將變化到相應的位置。剛體內部任意兩點之間的距離,,在整個變化或者運動以后,,距離保持不變。
所以,,原來剛體內部任意兩點之間的距離是多少,,變化后距離還是多少,。這是一個比較重要的概念,這就是剛體本身怎么來描述它是不變形的,。就是用剛體內部若干個小的線段,,而這個線段由你來定義。剛體從原來狀態(tài)變到另一狀態(tài)以后,, 它原來的線段(即任意兩點之間的距離)都沒有變化,。
實際上,就是剛體沒有變形,。
質點:當物體的線度和形狀在所研究的問題中的作用可以忽略不計時,,我們可以將物體抽象為一個具有質量、占有位置,,但無形狀,、大小的“點”,稱為質點,。質點系:許多質點的集合稱為質點系,。在所討論的實際問題中,當一個質量連續(xù)分布的物體不能視為質點時,,可以將它劃為許多微小部分,,認為每一微小部分中粒子的運動情況完全相同,,從而可以將每一微小部分簡化為一個質點,,而整個物體可視為許多質點的集合,所以,,質量連續(xù)分布的物體也可以視為質點系,。
質點,、質點系、剛體都是力學中常用的理想模型,。對同一研究對象,,當所研究問題的條件不同時,可以選用不同模型進行描述,。
一般在以下情況下可以把物體看作質點:剛體做平動時,,內部各點具有相似的軌道、相同的速度和加速度,,它們的運動情況相同,,只需研究其中一點的運動情況,,故將平動物體簡化為質點。
物體的幾何尺寸在所討論的問題中比物體運動的范圍小許多,,其形狀和大小可以忽略時,,可以把物體看作質點。
如果所研究的物體不能看作一個質點處理,,那么,,可以把物體看成由許多微小部分所組成,每一微小部分內部各點的運動狀態(tài)接近于相同,,可把它看作質點 (或質量元),,由質點或質量元組成的物體,又稱為質點系,。
質點的概念在大至宏觀宇宙天體,,小至微觀粒子領域中應用,都是很成功的,。
質點,,失去了大小和形狀,卻還擁有它唯一的質量,;剛體,,如同永恒愛你的心
永不會變形。
作者: hxt610 時間: 2021-8-20 07:48
為你點贊,!雖然是最基礎的知識,,卻是一切運動學、力學的根本,。
作者: 南京三科智控 時間: 2021-8-20 08:40
受教了,,感謝
作者: move3309 時間: 2021-8-20 08:46
好帖!
沒有基礎概念或者基礎概念含糊,,解決實際問題也是一團漿糊,。
作者: zhaijunwang 時間: 2021-8-20 09:34
受教了
作者: 遠祥 時間: 2021-8-23 02:02
學習了,感謝樓主分享
作者: 的確良 時間: 2021-8-23 08:29
不錯�,�,!感謝樓主科普
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