剛體
- 空間任意運(yùn)動剛體速度瞬軸位置的分析
遇到分析平面運(yùn)動剛體上各點(diǎn)的速度問題，其中有一種常用的方法為速度瞬心法，只要確定了速度瞬心的位置，剛體就可以視為繞速度瞬心轉(zhuǎn)動，從而避免了求矢量合成的問題，使得求速度問題更加簡便。也有文章（如文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]）討論了用加速度瞬心法求加速度問題，由此可見，瞬心法有其便捷性。進(jìn)一步想象一下，如果能確定空間任意運(yùn)動剛體速度瞬軸的位置，則可以用定軸轉(zhuǎn)動剛體的有關(guān)方法求解剛體上各點(diǎn)的速度問題，從而簡化了求解過程。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，文獻(xiàn)[3]雖然討論了確定空間任意運(yùn)動
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2023年23期2023-10-14
- 平面運(yùn)動剛體上爬行小蟲的運(yùn)動圖像
積分關(guān)系式.如果剛體放置在光滑水平面上,小蟲在剛體上爬行時,剛體轉(zhuǎn)過的角度與小蟲相對剛體參考系轉(zhuǎn)過的角度關(guān)系如何;如何根據(jù)小蟲相對剛體的運(yùn)動軌跡或轉(zhuǎn)過的角度,確定剛體質(zhì)心和小蟲相對地面的運(yùn)動軌跡,這些問題都值得去研究和討論.本文將對這一問題進(jìn)行比較詳細(xì)的分析和討論.1 角動量和轉(zhuǎn)角公式首先,我們考慮剛體形狀為板狀.質(zhì)量為m1的板狀剛體放置在光滑水平面上,質(zhì)量為m2的小蟲(看成質(zhì)點(diǎn))在板狀剛體上爬行.在水平面內(nèi),剛體和小蟲系統(tǒng)只有相互作用的摩擦力.在一般情況
大學(xué)物理 2022年11期2023-01-06
- 用定解問題思想理解剛體“無滑滾動條件”
524048）剛體力學(xué)是力學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一，剛體力學(xué)理論是質(zhì)點(diǎn)系力學(xué)理論的一種特殊情況。剛體力學(xué)內(nèi)容包括剛體運(yùn)動學(xué)和剛體動力學(xué)[1-2]。剛體運(yùn)動學(xué)將剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動作為剛體的基本運(yùn)動，剛體平面運(yùn)動可視為剛體上某一點(diǎn)的運(yùn)動和繞通過該點(diǎn)的軸的定軸轉(zhuǎn)動合成，剛體的一般運(yùn)動可視為點(diǎn)的運(yùn)動和定點(diǎn)轉(zhuǎn)動[3-4]的合成。剛體平面運(yùn)動的動力學(xué)方程為質(zhì)心運(yùn)動定理和繞質(zhì)心軸的定軸轉(zhuǎn)動定理，其意義是剛體受力為主動力及主動力力矩（此時可將剛體看成孤立物體）時剛體運(yùn)動遵循
科教導(dǎo)刊·電子版 2022年13期2022-07-23
- 課程思政背景下大學(xué)物理課程中翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐研究
學(xué)物理》課程中“剛體、剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述”這一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂具體實(shí)踐研究，讓學(xué)生晉升為這節(jié)課的教師在課堂上講授本節(jié)內(nèi)容。本文結(jié)合課程思政理念對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)與研究，結(jié)果表明學(xué)生的積極性有所提高，圓滿完成教學(xué)任務(wù)的同時，課堂充滿趣味性，刷新了學(xué)生對大學(xué)物理課程教學(xué)的認(rèn)識。關(guān)鍵詞：課程思政；翻轉(zhuǎn)課堂；大學(xué)物理；剛體一、前言2022年上半年，南昌工學(xué)院本科《大學(xué)物理I》課程中第三章剛體這一章內(nèi)容對大一學(xué)生而言相對較難。作為一線的授課教師，我在前期的
客聯(lián) 2022年9期2022-07-06
- 運(yùn)用剛體的不形變特性求解相關(guān)運(yùn)動學(xué)問題
定瞬心法和根據(jù)“剛體上任意兩點(diǎn)的速度在這兩點(diǎn)所確定直線方向上的分量相等”等方法，對一個運(yùn)動學(xué)問題進(jìn)行解析;并通過解析該問題的一個變式，將解決問題的方法推廣至一般情形.關(guān)鍵詞：圓弧;微元;瞬心;分量;剛體中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2022）13-0089-03例題1如圖1所示，細(xì)棒AB水平放置在地面，A端緊挨著墻面，C為AB棒的中點(diǎn).現(xiàn)讓棒的A端沿著墻面勻速上移，當(dāng)B端與C點(diǎn)的速度大小相等時，AB棒與水平地面的夾角為（）
數(shù)理化解題研究·高中版 2022年5期2022-05-26
- 基于Havok引擎的物理碰撞與檢測技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)
重力、模型質(zhì)量、剛體等各方面的屬性，通過Havok引擎模擬真實(shí)的物理碰撞。最后對剛體與剛體、剛體與非剛體的碰撞檢測進(jìn)行分析研究，得出結(jié)論：基于Havok引擎的物理碰撞與檢測技術(shù)在Director開發(fā)平臺下適合游戲開發(fā)、模擬復(fù)雜的物理現(xiàn)象等虛擬現(xiàn)實(shí)的制作。關(guān)鍵詞：剛體;Havok引擎;碰撞檢測中圖分類號：TP391.9? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）08-0122-03Research and Implementation
現(xiàn)代信息科技 2021年8期2021-11-03
- 淺析平面運(yùn)動剛體的外力之功
?給出了平面運(yùn)動剛體上外力之功的推導(dǎo)過程，分析了作用在剛體上外力之功與作用在質(zhì)點(diǎn)上外力之功的異同，厘清了平面運(yùn)動剛體的外力之功的計(jì)算過程，并且進(jìn)行了例題分析及詳細(xì)討論。【關(guān)鍵詞】? ?平面運(yùn)動;剛體;功Analysis of the External Force of a Plane Moving Rigid BodyLiu Yanbin（Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001，
- 歐拉剛體旋轉(zhuǎn)定理虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)*
德·歐拉提出的：剛體繞定點(diǎn)的任意有限轉(zhuǎn)動可由繞過該點(diǎn)某根軸的一次有限轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)?？衫斫鉃?span id="j5i0abt0b" class="hl">剛體從一個姿態(tài)運(yùn)動到任意一個姿態(tài)可由繞某根軸一次轉(zhuǎn)動某個角度實(shí)現(xiàn)。該軸稱為歐拉一次轉(zhuǎn)軸，該角稱為歐拉一次轉(zhuǎn)角。歐拉旋轉(zhuǎn)定理是剛體運(yùn)動學(xué)中非常經(jīng)典的定理之一，其研究意義在于：一方面，它是轉(zhuǎn)動四元數(shù)和歐拉四元數(shù)姿態(tài)坐標(biāo)的理論依據(jù)；另一方面，該定理蘊(yùn)含了剛體姿態(tài)問題的幾乎所有內(nèi)容，理解了該定理也就弄清了剛體姿態(tài)問題的實(shí)質(zhì)。但由于歐拉旋轉(zhuǎn)定理非常抽象[2-3]，在三維空間一般很難
中國教育技術(shù)裝備 2021年8期2021-07-21
- 也證“平面平行運(yùn)動剛體彈性碰撞前后相對速度大小相等”
《平面平行運(yùn)動的剛體彈性碰撞問題的探討》[1]一文，文中作者證明了兩個做平面平行運(yùn)動的自由剛體“發(fā)生碰撞過程中，若發(fā)生碰撞的兩點(diǎn)在碰撞力的方向上相對速度大小相等”，則“碰撞前后系統(tǒng)動能不變”[1]．本文將從彈性碰撞出發(fā)，直接證明做平面平行運(yùn)動的自由剛體和受理想約束的剛體發(fā)生彈性碰撞過程中，發(fā)生碰撞的兩點(diǎn)在碰撞前后沿碰撞力的方向上相對速度大小相等．1 兩個自由的剛體發(fā)生彈性碰撞如圖1所示，有兩個光滑剛體甲、乙，C1和C2分別為兩剛體的質(zhì)心，其速度分別為vC1
物理通報(bào) 2021年5期2021-05-14
- 場論視角下的剛體運(yùn)動學(xué)
安710049)剛體運(yùn)動學(xué)是理論力學(xué)的重要組成部分。無論是剛體運(yùn)動的速度分析還是加速度分析，均屬于重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。本文試圖從場論的觀點(diǎn)出發(fā)，審視三維空間剛體運(yùn)動學(xué)中的速度場與加速度場，以期在理論體系上對二者的特性進(jìn)行更完整的表述。1 剛體運(yùn)動速度場與加速度場的分解如圖 1 所示，剛體運(yùn)動過程中，按照基點(diǎn)法其上任一點(diǎn)P的速度可以表示[1-2]為式中，vB為基點(diǎn)B的速度，ω= [ω1,ω2,ω3]T為剛體的角速度矢量。P點(diǎn)的加速度可表示為式中，aB為基點(diǎn)B的加速
力學(xué)與實(shí)踐 2021年2期2021-04-25
- 利用剛體的平面平行運(yùn)動證明平行軸定理*
0)平行軸定理是剛體轉(zhuǎn)動的一個重要知識點(diǎn), 它反映了剛體繞相互平行的不同轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動慣量之間的關(guān)系. 在大部分的教材中對該定理的證明都是從轉(zhuǎn)動慣量的定義出發(fā)[1]. 本文從剛體的平面平行運(yùn)動模型出發(fā), 通過分析運(yùn)動的動能推出了平行軸定理.如圖1所示, 考慮任意剛體作平面平行運(yùn)動, 純滾動要求剛體與平面之接觸點(diǎn)在接觸那一瞬間為相對靜止, 沒有任何的相對滑動或滾動, 即相對速度為零, 此接觸點(diǎn)即為速度瞬心. 此時, 剛體可以看成繞通過該瞬心的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動, 且轉(zhuǎn)
物理通報(bào) 2020年12期2020-12-02
- 分步法軸荷計(jì)算在客車開發(fā)中的應(yīng)用
變化;產(chǎn)品開發(fā);剛體Abstract： The theoretical method for calculation on Axle load of bus is mainly explained. The theoretical derivation of step-by-step Method for axle load calculation concerning the development of wheelbase variation is e
汽車實(shí)用技術(shù) 2020年12期2020-10-21
- “同心協(xié)力”策略研究
速度。同時，根據(jù)剛體的軸轉(zhuǎn)動原理，較大拉力一方所具備的角速度大于與之相對的方向的拉力一方的角速度。將8個組員的拉力分解為垂直向上的力和處于平面上的力，再把合力結(jié)合剛體的軸轉(zhuǎn)動公式求出鼓的角加速度，根據(jù)積分原理求出0.1s時的傾斜角度。【關(guān)鍵詞】微元;剛體;動量守恒定律;類平拋運(yùn)動;光的反射一、問題分析問題一要求我們研究“同心協(xié)力”項(xiàng)目的最佳策略，并給出該策略下的首先需要確定已經(jīng)上升的鼓面與球重力做功之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。考慮使用繩子的長度L和初始的傾斜角度α進(jìn)行
- 多剛體系統(tǒng)分離策略及釋放動力學(xué)研究1)
0081)引言多剛體系統(tǒng)是指由多個獨(dú)立剛體通過連接約束組合而成的多體系統(tǒng),具有自由度高、約束條件復(fù)雜等特征[1-6].隨著航天技術(shù)發(fā)展及航天任務(wù)的多樣化,多剛體系統(tǒng)在到達(dá)目標(biāo)軌道后,需再次分離釋放成多個子系統(tǒng)以滿足任務(wù)需求,這些任務(wù)涉及通訊、監(jiān)控、氣象和導(dǎo)航等應(yīng)用方向[7],如衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座任務(wù)[8]、雷達(dá)衛(wèi)星星座任務(wù)[9]等.此外,多剛體系統(tǒng)還廣泛用于航天器在軌組裝、衛(wèi)星編隊(duì)及空間碎片捕獲等領(lǐng)域[10-14].多剛體系統(tǒng)成功分離和釋放關(guān)鍵在于保證分離過程
力學(xué)學(xué)報(bào) 2020年2期2020-03-26
- 大學(xué)物理剛體力學(xué)中的進(jìn)動研究及應(yīng)用拓展
術(shù)的結(jié)合度，針對剛體力學(xué)中的進(jìn)動進(jìn)行了理論及應(yīng)用拓展研究。由進(jìn)動方程分析了車輪進(jìn)動的具體運(yùn)動特點(diǎn)，通過陀螺儀的實(shí)物演示揭示了飛機(jī)導(dǎo)航儀的工作原理，炮膛中的來復(fù)線表明了炮彈飛行中包含進(jìn)動。工程應(yīng)用實(shí)例的引出表明了大學(xué)物理知識點(diǎn)的具體應(yīng)用，必然會提高教學(xué)效果與質(zhì)量。關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;剛體;進(jìn)動;角動量;陀螺儀中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）03-0061-03 Abstract： In order to carry
高教學(xué)刊 2019年3期2019-09-10
- 對沖擊破碎機(jī)械工作機(jī)構(gòu)撞擊中心的分析
壞，對碰撞過程中剛體旋轉(zhuǎn)的沖擊沖擊進(jìn)行綜合分析，如圖1所示。碰撞體撞擊中心關(guān)于固定軸旋轉(zhuǎn)的重要定義和公式式中：M、Jo分別為剛體質(zhì)量和繞O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動慣量；a為定軸到質(zhì)心C的距離；l為定軸到撞擊中心的距離。式（1）表示：當(dāng)外部沖擊脈沖S作用在物體對稱平面的沖擊中心K上并且垂直于連接支點(diǎn)O和質(zhì)心C的線時，在支點(diǎn)處不會產(chǎn)生碰撞沖擊。如果我們從節(jié)能的角度分析旋轉(zhuǎn)體繞固定軸的沖動，不難得出結(jié)論，當(dāng)沖擊點(diǎn)偏離沖擊中心時，在受影響的過程中最大的影響將會損失到支點(diǎn)[1]。圖
商品與質(zhì)量 2019年16期2019-07-24
- 剛體基本規(guī)律的理解和提高
曹云玖摘 要 剛體是大學(xué)物理中重要的一部分內(nèi)容，由于中學(xué)學(xué)習(xí)中很少或者沒有接觸過類似的概念，所以大學(xué)很多同學(xué)在學(xué)該部分內(nèi)容時覺得比較困難，公式定律很難理解，不會分析運(yùn)用剛體中的基本規(guī)律定律解決問題，通過把剛體轉(zhuǎn)動規(guī)律與牛頓第二定律解題進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)剛體中的運(yùn)動規(guī)律與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動中的規(guī)律相對應(yīng)，分析和解決問題的方法類似，對照著學(xué)能夠很容易理解和掌握剛體部分的規(guī)律和定律。關(guān)鍵詞 大學(xué)物理 剛體 牛頓定律 基本規(guī)律中圖分類號：O313文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A剛體是大學(xué)物理中一
科教導(dǎo)刊·電子版 2019年34期2019-02-10
- 靈活選擇轉(zhuǎn)軸解決大學(xué)物理中剛體的滾動問題
【摘 要】剛體的滾動可視為質(zhì)心的平動和剛體繞通過質(zhì)心的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動兩種運(yùn)動的合成，也可以把滾動的瞬間看作剛體繞通過支點(diǎn)的軸的轉(zhuǎn)動。本文分別選取這兩種不同轉(zhuǎn)軸對剛體的滾動問題進(jìn)行解答?！娟P(guān)鍵詞】大學(xué)物理;剛體;平行軸定理中圖分類號： G642;O313.3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）35-0100-001DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.0460 引言物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本
科技視界 2019年35期2019-01-10
- 速度關(guān)聯(lián)關(guān)系式的兩種創(chuàng)新推導(dǎo)
利用相對運(yùn)動法和剛體的平面平行運(yùn)動的相關(guān)特點(diǎn)對牽連運(yùn)動的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行了兩種創(chuàng)新推導(dǎo)，并發(fā)現(xiàn)這兩種推導(dǎo)方式比速度分解法、位移分解法、導(dǎo)數(shù)法、等量分解法、功能關(guān)系法等方法更加直觀易懂。關(guān)鍵詞：關(guān)聯(lián)速度；牽連運(yùn)動；剛體中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）8-0056-2牽連運(yùn)動中的速度關(guān)聯(lián)關(guān)系問題即通常說的關(guān)聯(lián)速度問題是高中物理必修二運(yùn)動合成與分解這一知識點(diǎn)中必講必練的知識點(diǎn)，最典型的呈現(xiàn)形式就是繩拉船模型，這也
物理教學(xué)探討 2018年8期2018-10-09
- 剛體轉(zhuǎn)動慣量綜合演示儀在教學(xué)上的應(yīng)用
)轉(zhuǎn)動慣量是反映剛體繞軸轉(zhuǎn)動時慣性量度的重要物理量，在工程、工業(yè)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。大學(xué)物理中剛體轉(zhuǎn)動慣量部分是教學(xué)重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn)[1,2]。目前轉(zhuǎn)動慣量演示實(shí)驗(yàn)主要是外形相同質(zhì)量分布不同的圓柱體在斜面上滾動快慢來研究轉(zhuǎn)動慣量對滾動速度的影響，因其形狀單一，難以進(jìn)行定量分析。為此我們設(shè)計(jì)了能夠演示并定量比較典型形狀包括薄圓筒、圓柱體、薄球殼、實(shí)心球體在斜面上滾動快慢的轉(zhuǎn)動慣量綜合演示儀，同時能夠測量桿狀剛體的轉(zhuǎn)軸位置變化引起桿狀剛體轉(zhuǎn)動速度變化,從而有
物理與工程 2018年4期2018-08-31
- 基于網(wǎng)絡(luò)型剛體轉(zhuǎn)動慣量測量系統(tǒng)研究
張永摘要：剛體轉(zhuǎn)動慣量是剛體轉(zhuǎn)動時慣性大小的量度[1]，有部分學(xué)生很難理解轉(zhuǎn)動慣量這個抽象的概念。本文中設(shè)計(jì)了測量轉(zhuǎn)動慣量的系統(tǒng)應(yīng)用程序，作為基于網(wǎng)絡(luò)型教學(xué)使用的剛體轉(zhuǎn)動慣量測量系統(tǒng)的應(yīng)用程序成部分。讓學(xué)生更好的去理解整個實(shí)驗(yàn)的原理和過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時也使教學(xué)任務(wù)變得簡易。關(guān)鍵詞：剛體；轉(zhuǎn)動慣量；應(yīng)用系統(tǒng)本文中使用的實(shí)驗(yàn)儀器在測量剛體轉(zhuǎn)動慣量的過程中，主要是測量剛體轉(zhuǎn)動時剛體的角加速度。目前測量剛體轉(zhuǎn)動慣量一般有如下幾種方法：一，采用磁場發(fā)生裝
科技風(fēng) 2018年19期2018-05-14
- 利用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)改進(jìn)測量轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)
摘 要：剛體的轉(zhuǎn)動慣量是非常重要的物理量，它表示剛體在轉(zhuǎn)動過程中慣性的大小。對于幾何形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的 剛體，測出其外形尺寸及質(zhì)量，就可以計(jì)算出轉(zhuǎn)動慣量。但對幾何形狀不規(guī)則、質(zhì)量分布不均勻的物體，通常用實(shí)驗(yàn)方法來測量其轉(zhuǎn)動慣量。利用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來改進(jìn)剛體轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)儀測量轉(zhuǎn)動慣量實(shí)驗(yàn)，可以提高轉(zhuǎn)動慣量的測量精度，解決復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理問題，有利于提高實(shí)驗(yàn)效率，減小實(shí)驗(yàn)操作人員的工作量。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);剛體;轉(zhuǎn)動慣量中圖分類號：O4-39?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
求知導(dǎo)刊 2018年34期2018-03-13
- 剛體角動量和轉(zhuǎn)動定律的教學(xué)討論
物理教材中一般對剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量與角速度關(guān)系表述不是很明確，往往使學(xué)生產(chǎn)生錯誤的理解，另外，在轉(zhuǎn)動定律中對力矩與角加速度關(guān)系交代不明確，也使學(xué)生對剛體這一章中的物理量理解不透徹.原因可能是，第一，教材中給定的描述使學(xué)生迷失方向，產(chǎn)生誤解；第二，教學(xué)的學(xué)時數(shù)有限對此問題的闡述帶來的限制[1]；第三，教師在授課過程中經(jīng)常采用類比的講法，給學(xué)生造成一個錯覺.本文對剛體這一章涉及的幾個物理量之間的關(guān)系進(jìn)行討論，希望對讀者有所借鑒.1 剛體的角動量式中，mi為
赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版 2018年1期2018-02-28
- 子彈飛行穩(wěn)定性的物理學(xué)原因
了物理模型，利用剛體轉(zhuǎn)動問題的物理量分析了子彈的運(yùn)動，最終得出結(jié)論：線膛槍子彈穩(wěn)定飛行的原因是因?yàn)樘啪€賦予了子彈一個初始角動量使其在空氣中遇到擾動時會產(chǎn)生進(jìn)動，所以能夠按照原來的飛行軌跡飛行?！娟P(guān)鍵詞】剛體 ?進(jìn)動 ?轉(zhuǎn)動慣量【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）40-0156-021.前沿子彈是由槍械發(fā)射出去的具有殺傷力的武器，在戰(zhàn)爭中起到了極大的作用。子彈的產(chǎn)生最早可以溯源到元代火銃的產(chǎn)生，至今已有近八
課程教育研究 2018年40期2018-01-18
- 剛體的定軸轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動關(guān)系探討
鄭恒偉摘 要：從剛體定軸轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動的定義分析了剛體的平面內(nèi)定軸轉(zhuǎn)動和空間定軸轉(zhuǎn)動都屬于剛體平面運(yùn)動的范疇。對兩種運(yùn)動的速度和加速度公式進(jìn)行了分析，得到剛體定軸轉(zhuǎn)動的速度和加速度公式可看成剛體平面運(yùn)動的速度和加速度公式的特殊情況，定軸轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)任意兩點(diǎn)的速度和加速度均符合平面運(yùn)動剛體速度和加速度的基點(diǎn)法公式。關(guān)鍵詞：剛體 定軸轉(zhuǎn)動 平面運(yùn)動 速度 加速度中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-1578（2018）12-0043-01
讀與寫·教育教學(xué)版 2018年12期2018-01-10
- 可匹配于任意骨骼模型的剛體與關(guān)節(jié)編輯系統(tǒng)
于任意骨骼模型的剛體與關(guān)節(jié)編輯系統(tǒng)徐大偉(蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院江蘇蘇州215000)一、背景技術(shù)使用physX物理引擎模擬布娃娃效果時，需要使用Nvidia公司作為3D Max插件的布娃娃剛體與關(guān)節(jié)的編輯器。該編輯器生成的文件含有冗余數(shù)據(jù)，其生成的剛體間的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)格式與我們Flexi引擎的格式不兼容，也不利于與我們的Flexi引擎及相關(guān)工具的集成。二、內(nèi)容及優(yōu)點(diǎn)本方法提供一種高效的流暢的集成于圖形引擎的編輯布娃娃剛體與關(guān)節(jié)的工具。通過直接使用phy
福建質(zhì)量管理 2017年17期2017-10-23
- 對瞬心的動量矩定理的兩種形式
作平面平行運(yùn)動的剛體相對于過質(zhì)心并且與固定平面平行的薄片上的動量矩定理，大多數(shù)教材均已討論了其對固定點(diǎn)和對質(zhì)心成立。本文給出了對瞬心的動量矩定理的兩種形式，并分別得出了剛體對瞬心的轉(zhuǎn)動定理及其適用條件。關(guān)鍵詞：剛體；動量矩定理；本體極跡1.引言在剛體平面平行運(yùn)動的動力學(xué)中，為了結(jié)合質(zhì)心運(yùn)動定理，通常選擇質(zhì)心作為基點(diǎn)，得到質(zhì)心的平動和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的方程。但是，選取瞬心作為基點(diǎn)來分析剛體上各點(diǎn)的速度非常方便，并且有時以瞬心作為基點(diǎn)的動力學(xué)方程也更加簡潔。2.對瞬
東方教育 2016年24期2017-03-29
- 3Ds Max中Reactor復(fù)合剛體參數(shù)的模擬與實(shí)現(xiàn)
eactor復(fù)合剛體參數(shù)的模擬與實(shí)現(xiàn)，將詳細(xì)介紹Reactor中的剛體的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)，最后通過一個復(fù)合剛體來模擬不倒翁不倒的真實(shí)場景動畫，充分的利用Reactor動力學(xué)的知識點(diǎn)來介紹復(fù)合剛體的參數(shù)。關(guān)鍵詞：Reactor；剛體；復(fù)合剛體復(fù)合剛體：參與動力學(xué)計(jì)算的所有物體對象必須都是剛體（剛體就是在動力學(xué)計(jì)算中自身不變形的物體），所有剛體必須從屬于一個組，但是每個剛體對象有不同的屬性，參與動力學(xué)的計(jì)算中是以組的方式參與動力學(xué)的計(jì)算。下面以不倒翁的實(shí)例來講解：
東方教育 2016年11期2017-01-16
- 基于KD瞭ree剖分的三維動態(tài)場景快速有效壓縮
每個葉子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剛體的并行構(gòu)造；建立能構(gòu)造剛體的葉子節(jié)點(diǎn)和均勻劃分的三維網(wǎng)格之間的映射關(guān)系，在三維空間使用并查集合并并行構(gòu)造的剛體；最后將壓縮后的動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳瞬⒅貥?gòu)一定時間內(nèi)的三維動態(tài)場景。算法可以極大提高服務(wù)器端數(shù)據(jù)的壓縮速度，有效減少需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法在保證壓縮質(zhì)量的同時，可以對原始三維動態(tài)場景進(jìn)行快速有效壓縮，有效降低網(wǎng)絡(luò)帶寬對數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗?。關(guān)鍵詞：KDtree剖分；并查集；剛體合并；時變數(shù)據(jù)集；動態(tài)數(shù)據(jù)壓縮中圖分類號：
計(jì)算機(jī)應(yīng)用 2016年9期2016-11-01
- 深入淺出分析剛體摩擦力
)?深入淺出分析剛體摩擦力姚黃濤潘夢萍馮 杰(上海師范大學(xué)物理系上海200235)以剛體在不同條件下運(yùn)動狀態(tài)為例，詳細(xì)分析了剛體所受3種不同摩擦力的產(chǎn)生機(jī)制和效果．對比了實(shí)際物體與理想剛體的區(qū)別，并討論了滾動摩擦的本質(zhì)，最后對伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了“理想條件”的探討．剛體摩擦力滾動在中學(xué)物理教學(xué)中，摩擦力一直是重點(diǎn)和難點(diǎn)，要想教會學(xué)生摩擦力的定性分析和定量運(yùn)算，教師就要對摩擦力的概念和原理掌握得很好．當(dāng)剛體涉及摩擦力時，往往使得問題變得復(fù)雜一些，譬如大學(xué)物
物理通報(bào) 2016年9期2016-09-20
- 平面運(yùn)動剛體動能計(jì)算的探討*
16)?平面運(yùn)動剛體動能計(jì)算的探討*趙玉成，楊衛(wèi)明，陳培見(中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院力學(xué)系，江蘇 徐州 221116)基于剛體的平面運(yùn)動可看作是繞過瞬心的瞬時軸的轉(zhuǎn)動，就直接給出類似定軸轉(zhuǎn)動剛體的動能計(jì)算公式是否合理？剛體平面運(yùn)動可以分解為隨同基點(diǎn)的平動和繞基點(diǎn)轉(zhuǎn)動的合成，那么平面運(yùn)動剛體的動能是否等于隨同基點(diǎn)平動的動能和相對基點(diǎn)轉(zhuǎn)動動能之和？本文對以上問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討.質(zhì)點(diǎn)系；剛體；平面運(yùn)動；動能平面運(yùn)動剛體動能的計(jì)算本不是一個非常困難的
菏澤學(xué)院學(xué)報(bào) 2016年2期2016-09-14
- 大學(xué)物理教材及教學(xué)應(yīng)重視剛體定軸轉(zhuǎn)動時角動量與角速度的方向關(guān)系
教材及教學(xué)應(yīng)重視剛體定軸轉(zhuǎn)動時角動量與角速度的方向關(guān)系周雨青 （東南大學(xué)物理系，江蘇南京 211189）大學(xué)物理教材及教學(xué)在剛體定軸轉(zhuǎn)動一章中，往往不太重視剛體總角動量與角速度的關(guān)系，而只關(guān)注于沿軸向的角動量，有時甚至出現(xiàn)L=Jω這種容易誤解的表述形式.實(shí)際上，一般情況下剛體定軸轉(zhuǎn)動時的角動量與角速度方向不相同，且剛體勻速轉(zhuǎn)動時受變外力矩作用.本文首先從理論層面上給出角動量與角速度方向不一致的一般性證明，并給出方向相同的兩種特殊情況，其次用一個實(shí)例闡述剛體
物理與工程 2016年2期2016-09-09
- 平面剛體運(yùn)動不同形式的探討
060）?平面剛體運(yùn)動不同形式的探討梁擁成1劉小妹2 （1.上海海洋大學(xué)工程學(xué)院，上海201306；2.上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，上海201620）【摘 要】理論力學(xué)理論性強(qiáng)、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)而且解題靈活，清晰的基本概念對解題非常重要。運(yùn)動學(xué)解題，首先要判斷剛體的運(yùn)動形式，不同運(yùn)動形式，剛體上個點(diǎn)的速度和加速度具有不同的特征。特別地，瞬時平動與平行移動是剛體的兩種不同運(yùn)動形式，兩者概念既有相同點(diǎn)，又有不同點(diǎn)。掌握這些基本概念，是求解運(yùn)動學(xué)的關(guān)鍵所在?！娟P(guān)鍵詞
中國科技縱橫 2016年10期2016-07-11
- 正確判斷剛體的“瞬時平動”
工程學(xué)院正確判斷剛體的“瞬時平動”梁擁成1劉小妹2/1.上海海洋大學(xué)工程學(xué)院 2.上海工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院【摘 要】“瞬時平動”是理論力學(xué)中的重點(diǎn)概念之一，正確判斷“瞬時平動”，是求解理論力學(xué)某些問題的前提。在教學(xué)過程中應(yīng)把“理論知識”與“具體解題”有機(jī)結(jié)合?；谌粘＝虒W(xué)中的體會，通過典型例題，討論了正確判斷剛體“瞬時平動”的重要性?！娟P(guān)鍵詞】理論力學(xué)；剛體；瞬時平動理論力學(xué)課程理論性強(qiáng)、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)而且解題非常靈活，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感覺比較難。要想學(xué)
大陸橋視野 2016年4期2016-05-06
- 正確判斷剛體的“瞬時平動”
，討論了正確判斷剛體“瞬時平動”的重要性?！娟P(guān)鍵詞】理論力學(xué)；剛體；瞬時平動理論力學(xué)課程理論性強(qiáng)、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)而且解題非常靈活，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍感覺比較難。要想學(xué)好這門課程，不僅要深入理解基本概念和牢固掌握基本知識點(diǎn)，最重要的是必須親自完成一定數(shù)量的配套習(xí)題。它不僅可以鞏固所學(xué)的知識點(diǎn)，還可以進(jìn)一步加深對一些基本概念的真正理解。同時在教學(xué)過程中，若把“理論知識”與“具體解題”有機(jī)結(jié)合，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果?！八矔r平動”是理論力學(xué)中的重點(diǎn)概念之一，結(jié)合教
大陸橋視野·下 2016年2期2016-04-20
- 由一道物理題引發(fā)的對繩子張力的討論
和解題指導(dǎo)書的《剛體的定軸轉(zhuǎn)動》一章都出現(xiàn)了一道關(guān)于繩子張力的習(xí)題。這些題中對繩子張力的分析都是錯誤的，有些教材甚至給出滑輪與繩子之間的摩擦力忽略不計(jì)的條件，這顯然也是錯誤的，給學(xué)生造成誤導(dǎo)。學(xué)生對“同一根繩上的張力處處相等”的結(jié)論印象深刻，這種知識負(fù)遷移影響令學(xué)生對繩子張力問題更費(fèi)解。本文指出了教材和參考書對本題敘述和分析的疏漏，并對繩子張力進(jìn)行了討論。關(guān)鍵詞： 剛體 繩子張力 知識遷移1.引言由西安通信學(xué)院朱峰老師主編的《大學(xué)物理》[1]及很多其他版本
考試周刊 2016年11期2016-03-17
- 不同材料桿組成的均質(zhì)四邊形邊框繞質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量
動慣量。關(guān)鍵詞：剛體；邊框;四邊形；質(zhì)心;轉(zhuǎn)動慣量0引言物體的轉(zhuǎn)動慣量是個經(jīng)典問題。最近，不少學(xué)者對具有規(guī)則形狀的物體的轉(zhuǎn)動慣量進(jìn)行了研究，如橢圓環(huán)[1]、旋轉(zhuǎn)面[2]、分形物體[3-4]、四邊形物體[5]、邊框物體[6-7]等，文獻(xiàn)[6]及文獻(xiàn)[8]研究了任意均質(zhì)三角形邊框剛體繞質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量。已有文獻(xiàn)考慮的情況往往都是單一的材料，另外，至今尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于四邊形邊框剛體對質(zhì)心軸轉(zhuǎn)動慣量的文獻(xiàn)。本文對于更一般的推廣結(jié)構(gòu)，即不同密度均質(zhì)四邊形桿組成的邊框剛體
常州工學(xué)院學(xué)報(bào) 2015年4期2015-12-21
- 剛體平動和剛體定軸轉(zhuǎn)動中力學(xué)問題的對比研究
齊830049）剛體平動和剛體定軸轉(zhuǎn)動中力學(xué)問題的對比研究秦 晨1，張偉仁2（1.新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830054；2.武警烏魯木齊指揮學(xué)院教研部，新疆烏魯木齊830049）剛體轉(zhuǎn)動一直是普通物理學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的相關(guān)知識學(xué)生都比較熟悉，但是剛體的轉(zhuǎn)動卻是首次接觸。由于對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述和對剛體轉(zhuǎn)動的描述有一定的相似性，而且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動和剛體轉(zhuǎn)動的一些定律和定理也有很大的相似程度，因此可以在已有的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動知識的基礎(chǔ)上，來理解剛體
- 剪力墻結(jié)構(gòu)層間位移計(jì)算方法探討
層間位移；側(cè)移；剛體0 引言隨著城市化進(jìn)程越來越快，高層建筑數(shù)目大幅增加，與此同時，人們生活水平不斷提高，地震災(zāi)害的頻繁發(fā)生更是提高了對建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。我國抗震規(guī)范對高層建筑結(jié)構(gòu)層間位移有明確的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，但是實(shí)際過程中，由于采用不同側(cè)移模式，結(jié)果不盡相同，而且彎曲變形等因素會使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況有很大出入。為了解決這一問題，需要確定既簡便又準(zhǔn)確的計(jì)算方法。1 剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移和變形剪力墻側(cè)移的形式主要分為平動位移、轉(zhuǎn)動位移和基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動位移三類。平動位移
建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì) 2015年8期2015-10-21
- 由火車過橋想到的，平行移動的剛體一定能視為一個點(diǎn)嗎?
高一物理指出，當(dāng)剛體本身的線度與所討論的空間線度相比很小時，可以將剛體視為一個點(diǎn)，從而方便地確定剛體的位置，而不會造成多大的誤差.因?yàn)榛疖嚨拈L度相對橋來說不算短，在計(jì)算過橋時間時不能忽略，不能忽略就不能看成一個點(diǎn)。但這些學(xué)生犯了一個概念上的錯誤。下面我們分析許多情況下，剛體可以作為一個點(diǎn)，而且必須看為一個點(diǎn).剛體物理運(yùn)動分為平行移動和旋轉(zhuǎn)兩種方式，所有的物理運(yùn)動都可以看成是平行移動和旋轉(zhuǎn)的連接，平行移動的剛體上各個點(diǎn)的運(yùn)動情況一致，所以，某個點(diǎn)的運(yùn)動就能代
新課程(中學(xué)) 2015年11期2015-08-15
- 定軸轉(zhuǎn)動中打擊中心位置分析
30031)摘要剛體定軸轉(zhuǎn)動的打擊中心是一個很重要的力學(xué)概念，但在很多《大學(xué)物理》教材中都沒有介紹．本文以一根質(zhì)量均勻分布的細(xì)桿繞端點(diǎn)作定軸轉(zhuǎn)動為例，首先從動力學(xué)的角度，分析剛體的受力和力矩，根據(jù)動力學(xué)方程，分別計(jì)算出打擊中心位置；然后從運(yùn)動學(xué)角度出發(fā)，以轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)的切向速度和切向加速度等于零為條件，再分別尋找打擊中心的位置．計(jì)算結(jié)果表明：上述4種方法得出的剛體打擊中心位置是相同的．最后簡介剛體打擊中心在體育運(yùn)動、日常生活中一些應(yīng)用．關(guān)鍵詞剛體；定軸轉(zhuǎn)動；打
物理與工程 2015年2期2015-03-01
- 基于李群李代數(shù)的車用穩(wěn)定平臺加速度分析方法
系環(huán)境中的復(fù)雜多剛體系統(tǒng)[2]，一般由設(shè)備安裝平臺、運(yùn)動執(zhí)行器、鉸鏈、基座構(gòu)成，其中基座時刻隨車振動。建立系統(tǒng)各剛體之間的加速度映射關(guān)系是分析設(shè)備穩(wěn)定效果、建立運(yùn)動學(xué)/動力學(xué)模型、制定穩(wěn)定控制策略的前提，因此分析多剛體系統(tǒng)的加速度是開展穩(wěn)定平臺研究的前提。傳統(tǒng)運(yùn)動學(xué)理論中通常使用三維矢量代數(shù)描述剛體的轉(zhuǎn)動和移動，即剛體的加速度分別用它的角加速度和其上一點(diǎn)的線加速度來描述。由于這種傳統(tǒng)的描述方法不具有坐標(biāo)不變性，因此分析剛體加速度是一項(xiàng)繁瑣困難的工作，特別是
山西交通科技 2015年6期2015-01-14
- 對拉伸法剛體轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)的探討
本文探討了拉伸法剛體轉(zhuǎn)動實(shí)驗(yàn)的常見誤差，探討了實(shí)驗(yàn)的操作關(guān)鍵問題和注意事項(xiàng)，最后提出了對實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)方案?！娟P(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)動慣量；剛體；拉伸法；實(shí)驗(yàn)儀器轉(zhuǎn)動慣量是描述剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的物理量，是研究和描述剛體轉(zhuǎn)動規(guī)律的一個重要物理量。剛體轉(zhuǎn)動慣量測量是許多高校學(xué)生必修的基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)對學(xué)生理解剛體轉(zhuǎn)動理論和了解實(shí)驗(yàn)測量剛體轉(zhuǎn)動慣量的方法很有幫助。一、拉伸法剛體實(shí)驗(yàn)儀器拉伸法剛體實(shí)驗(yàn)儀器有原理簡單、操作簡便、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，由于其便于培養(yǎng)學(xué)生初步的實(shí)驗(yàn)
科學(xué)時代·下半月 2014年12期2014-10-21
- 浮基兩剛體模型強(qiáng)迫振動動力響應(yīng)分析
0240)浮基兩剛體系統(tǒng)為最簡單的浮基多體系統(tǒng)。而起重船系統(tǒng)與其較相似。在起重船非線性動力學(xué)研究中有兩類常用模型：①將船體對吊重的作用直接簡化為纜索吊頭點(diǎn)處簡諧激勵,即將吊重視為空間擺[1-3]。研究表明,吊點(diǎn)平面運(yùn)動在一定條件下亦會使吊重產(chǎn)生空間擺動,甚至發(fā)生混沌運(yùn)動[2]；②將船舶運(yùn)動與吊重?cái)[動耦合分析,建立多體動力學(xué)模型[4-6]。由于起重船與其它浮基多體系統(tǒng)的主要工作環(huán)境為海洋，因此對起重船等浮基多體系統(tǒng)在波浪作用下動力響應(yīng)研究具有重要意義。李躍等
振動與沖擊 2014年2期2014-09-05
- 溯本求源 釋疑解惑
鍵詞：物理概念；剛體；平動動能；轉(zhuǎn)動動能；質(zhì)心動能；溯源研究 摘要：高考題蘊(yùn)含著豐富的物理知識.肩負(fù)評測學(xué)生知識掌握水平和選拔學(xué)生能力的功能。因此對高考命題動向的深入分析和研究.對于今后的物理教學(xué)具有重要的引領(lǐng)作用。本文針對一道北京市高考一模試題的溯源研究，闡釋了高中認(rèn)識水平下部分教師和學(xué)生的疑惑。關(guān)鍵詞：物理概念；剛體；平動動能；轉(zhuǎn)動動能；質(zhì)心動能；溯源研究
物理教學(xué)探討 2014年3期2014-09-05
- 質(zhì)心平移定理
.那么，假如只是剛體的一部分發(fā)生了平移(簡稱“動體”)，而另一部分保持在原來的位置(簡稱“靜體”)，則剛體質(zhì)心發(fā)生了位移，試問剛體質(zhì)心位移與哪些因素有關(guān)？本文借用能量、力矩、動量等方法對其進(jìn)行理論分析，供讀者在教學(xué)中參考.圖1 人提起啞鈴2 基本理論2.1 能量法圖2動體平移前后剛體的重力勢能Ep=Mgh(1)(2)由式(1)、(2)得出剛體重力勢能的變化量Mg(h′-h)=MgΔh(3)由于剛體重力勢能的變化主要由于動體的位置變化引起，所以，剛體重力勢能
物理通報(bào) 2013年12期2013-01-11
- 力系平衡是剛體平衡的充要條件嗎
材之一，其中關(guān)于剛體的平衡有如下的敘述：處于靜止的剛體既沒有平動，也沒有轉(zhuǎn)動.因此，剛體平衡的充分必要條件是它所受的合外力為零，對任意一個參考點(diǎn)的合外力矩為零，即矢量式（1）和（2）各相當(dāng)于3個分量式，后者包含了“必須對任意方向的轉(zhuǎn)軸都成立”的意思.這樣的力系稱為零力系，零力系的條件式（1）和（2）稱為剛體的平衡方程.文獻(xiàn)［2，3］亦有類似的說法.文獻(xiàn)［4］關(guān)于剛體的平衡有如下的敘述：作用在剛體上的力系，總可以化為經(jīng)過質(zhì)心的一個單力及一力偶，而由剛體運(yùn)動微
物理通報(bào) 2012年8期2012-08-16
- 純滾動剛體的運(yùn)動分析
7009)純滾動剛體的運(yùn)動分析高彩云(山西大同大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，山西大同 037009)通過對粗糙斜面上作純滾動剛體的動力學(xué)分析，分平動狀態(tài)和轉(zhuǎn)動狀態(tài)是否變化兩種情形進(jìn)行討論，得出了剛體在水平面和斜面上可能出現(xiàn)這兩種運(yùn)動的條件，并且通過實(shí)例進(jìn)行驗(yàn)證.純滾動 靜摩擦力 剛體 平動 轉(zhuǎn)動剛體純滾動可看成隨質(zhì)心的平動和繞質(zhì)心軸的定軸轉(zhuǎn)動的合運(yùn)動.當(dāng)剛體作純滾動時必須滿足aC= αr[1].靜摩擦力對作純滾動的剛體不作功，不能使剛體的總能量發(fā)生任何變化，但它