理论教育 Maple理论力学.Ⅱ-简化质点系惯性力系

Maple理论力学.Ⅱ-简化质点系惯性力系

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:,n)组成,每个质点在运动过程中形成的达朗贝尔惯性力组成一空间惯性力系(FI1,FI2,…,FIn) 其中同一惯性力系向不同的简化中心简化,其主矢的大小和方向保持不变,而主矩则随简化中心的不同而改变。式和式表明,惯性力系的主矢RI等于质点系全部质量集中在质心C处的达朗贝尔惯性力,主矩MIA等于质点系对点A的动量矩对时间的导数以及点A的速度与质点系动量的矢量积之和的负值。

Maple理论力学.Ⅱ-简化质点系惯性力系

设质点系由n个质点Pii=1,2,…,n)组成,每个质点在运动过程中形成的达朗贝尔惯性力组成一空间惯性力系(FI1FI2,…,FIn),其中

FIi=-miaii=1,2,…,n) (a)

利用第4章中叙述的力系简化方法,可将此惯性力系向空间中任意选定的简化中心O简化,化作在点O上作用的主矢RI和主矩MIO

FI1FI2,…,FIn)⇔(RIMIO) (b)

其中

同一惯性力系向不同的简化中心简化,其主矢的大小和方向保持不变,而主矩则随简化中心的不同而改变。若A为另一简化中心,则不同简化中心的主矩之间有与式(4-11)相同的关系式:

MIA=MIO+r×RI (16-6)

式中,978-7-111-42985-2-Part01-3.jpgAO的矢径。(www.daowen.com)

设简化中心A为空间中任意动点,点A相对固定点O的矢径为rA,质点相对点O和点A的矢径分别为riρi,则有

ri=rA+ρi (c)

vi=dri/dt,ai=d2ri/dt2分别为质点Pi的速度和加速度,将质点Pi的达朗贝尔惯性力FIi=-miai代入式(16-5),展开后可将惯性力系的主矢和主矩化作

RI=-maC (16-7)

式中,pLA分别为质点系的动量和对动点A动量矩vA为点A的速度。式(16-7)和式(16-8)表明,惯性力系的主矢RI等于质点系全部质量集中在质心C处的达朗贝尔惯性力,主矩MIA等于质点系对点A的动量矩对时间的导数以及点A的速度与质点系动量的矢量积之和的负值。对于简化中心为固定点O和质心C的特殊情形,主矩MIOMIC分别简化为

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