2011環(huán)保工程師備考-剛體的分類[1]

　　平動(dòng)

　　任意剛體兩點(diǎn)連線保持方向不變,各點(diǎn)的位移,速度,加速度相同,可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理.

　　如果剛體在運(yùn)動(dòng)過程中，兩個(gè)坐標(biāo)系的各坐標(biāo)軸永遠(yuǎn)相互平行，這種運(yùn)動(dòng)稱為平動(dòng)。此時(shí)剛體上所有質(zhì)點(diǎn)，都有相同的加速度。故剛體上任意一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)都可以代表整個(gè)剛體的運(yùn)動(dòng)，所以剛體平動(dòng)時(shí)和質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)完全一樣，其自由度為3，可取c點(diǎn)的三個(gè)坐標(biāo)xyz為廣義坐標(biāo)，平動(dòng)并不一定是直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示的鋼體就是一種平動(dòng)，這里每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都作圓周運(yùn)動(dòng)但圖4.1(a)所示的鋼體運(yùn)動(dòng)就不再是一種平動(dòng)，這里每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都作圓周運(yùn)動(dòng)。但圖4.1(b)所示的剛體運(yùn)動(dòng)就不在是平動(dòng)，因?yàn)樵谶@種運(yùn)動(dòng)過程中，固定在剛體上的坐標(biāo)軸并非始終保持和oxyz 的軸平行。

　　定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

　　剛體上每點(diǎn)繞同一軸線做圓周運(yùn)動(dòng),且轉(zhuǎn)軸空間位置及轉(zhuǎn)動(dòng)方向保持不變.

　　如果剛體在運(yùn)動(dòng)過程中，至少有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)保持不動(dòng)，那么將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的連線取為兩個(gè)坐標(biāo)系的一個(gè)公共坐標(biāo)軸(z)軸，則剛體上各點(diǎn)都饒此軸作圓周運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。剛體再任一時(shí)刻的位置可用ox軸相對(duì)于ox.轉(zhuǎn)過的角度φ來確定，如圖4.2所示，其自由度為1，φ就是廣義坐標(biāo)。

　　平面平行運(yùn)動(dòng)

　　剛體的質(zhì)心被限制在同一平面內(nèi),轉(zhuǎn)軸可平動(dòng),但始終垂直于該平面且通過質(zhì)心.

　　如果剛體在運(yùn)動(dòng)過程中，剛體中任意一點(diǎn)始終在平行于某一固定平面的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則稱為平面平行運(yùn)動(dòng)，簡稱平面運(yùn)動(dòng)，此時(shí)只須研究剛體中任一和固定平面平行的截面運(yùn)動(dòng)就夠了。

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