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動(dòng)力學(xué)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-19

動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容包括質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、達(dá)朗貝爾原理等。以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)而發(fā)展出來(lái)的應(yīng)用學(xué)科有天體力學(xué)、振動(dòng)理論、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性理論,陀螺力學(xué)、外彈道學(xué)、變質(zhì)量力學(xué),以及正在發(fā)展中的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等。

質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)有兩類基本問(wèn)題:一是已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),求作用于質(zhì)點(diǎn)上的力;二是已知作用于質(zhì)點(diǎn)上的力,求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。求解第一類問(wèn)題時(shí)只要對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程取二階導(dǎo)數(shù),得到質(zhì)點(diǎn)的加速度,代入牛頓第二定律,即可求得力;求解第二類問(wèn)題時(shí)需要求解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程或求積分。

動(dòng)力學(xué)普遍定理是質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)的基本定理,它包括動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理、動(dòng)能定理以及由這三個(gè)基本定理推導(dǎo)出來(lái)的其他一些定理。動(dòng)量、動(dòng)量矩和動(dòng)能是描述質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體運(yùn)動(dòng)的基本物理量。作用于力學(xué)模型上的力或力矩,與這些物理量之間的關(guān)系構(gòu)成了動(dòng)力學(xué)普遍定理。

剛體的特點(diǎn)是其質(zhì)點(diǎn)之間距離的不變性。歐拉動(dòng)力學(xué)方程是剛體動(dòng)力學(xué)的基本方程,剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)則是動(dòng)力學(xué)中的經(jīng)典理論。陀螺力學(xué)的形成說(shuō)明剛體動(dòng)力學(xué)在工程技術(shù)中的應(yīng)用具有重要意義。多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)是20世紀(jì)60年代以來(lái),由于新技術(shù)發(fā)展而形成的新分支,其研究方法與經(jīng)典理論的研究方法有所不同。

達(dá)朗貝爾原理是研究非自由質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)的一個(gè)普遍而有效的方法。這種方法是在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基礎(chǔ)上引入慣性力的概念,從而用靜力學(xué)中研究平衡問(wèn)題的方法來(lái)研究動(dòng)力學(xué)中不平衡的問(wèn)題,所以又稱為動(dòng)靜法。

 
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