動量矩定理

動量矩定理

動力學領域專業術語
動力學普遍定理之一,它給出質點系的動量矩與質點系受機械作用的沖量矩之間的關系。
    中文名:動能定理 外文名:theorem of kinetic energy 所屬學科: 相關:質點系、動量矩.沖量矩 分類:數學定理

基本簡介

微分形式的動量矩定理定義質點系中第i個質點對某定點O的動量矩為L=ri×mivi(ri為第i個質點的矢徑,mivi為第i個質點的動量),它所受外力對點O的力矩為M,所受内力對點O的力矩為M。将上式的兩側對時間求導數,有。考慮所有質點的合成效果,可得:(1)式中為作用于質點系諸外力對點O的力矩的矢量和。

(2)就是用微分形式表示的動量矩定理,它表明:質點系對某定點O的動量矩對時間的導數等于質點系所受諸外力對該點的力矩的矢量和。若将式(2)兩邊投影到直角坐标軸上,則有:質點系對某定軸的動量矩的時間導數等于質點系上所受諸外力對相同軸的力矩的代數和。

積分形式的動量矩定理将式(2)改寫成dLO=并進行積分。若LL和L分别表示質點系在時刻t1和t2對某點O的動量矩,則式中Gi為作用于質點i上的外力在時間間隔(t2-t1)内對O點的沖量矩。式(3)就是用積分形式表示的動量矩定理,它表明:在某力學過程的時間間隔内,質點系對某點動量矩的改變,等于在同一時間間隔内作用于質點系所有外力對同一點的沖量矩的矢量和。

即在某一時間間隔内,剛體對z軸動量矩(Izω)的改變,等于在同一時間間隔内作用于剛體上所有外力對z軸的沖量矩的代數和。

其他相關

質點是質點系的一個特殊情況,故動量矩定理也适用于質點。

在某力學過程的時間間隔内,質點系對某點動量矩的改變,等于在同一時間間隔内作用于質點系所有外力對同一點的沖量矩的矢量和。n對剛體繞定軸z以角速度ω轉動(轉動慣量為Iz)的情況,可投影到z軸上。n即在某一時間間隔内,剛體對z軸動量矩(Izω)的改變,等于在同一時間間隔内作用于剛體上所有外力對z軸的沖量矩的代數和。n質點是質點系的一個特殊情況,故動量矩定理也适用于質點。n對質心和加速度瞬心使用動量定理時,與對固定點的動量定理具有相同的形式;對質心使用動量矩定理時,無論相對動量的動量矩定理還是絕對動量的動量矩定理,都同對固定點的動量矩定理具有相同的形式;對速度瞬心和速度方向與質心的相對速度相平行的動點,使用絕對動量的動量矩定理以及對加速度瞬心和加速度方向與質心的相對位矢相平行的動點使用相對動量的動量矩定理時,也可得到同對固定點的動量矩定理具有相同的形式;對質心和速度瞬心以及速度方向與質心的相對速度相垂直的動點的動能,都與對固定點的動能形式相同;對質心和加速度瞬心的動能定理與對固定點的動能定理也具有相同的表達形式

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