§刚体的自由度.PPT

自由度物理意义: §4-5 刚体的自由度 1. 自由度 自由度: 决定系统在空间的位置所需要的独立坐标的数目。 (1)作直线运动的质点: 1 个 平动自由度 (2)作平面运动的质点: 2 个 平动自由度 (3)作空间运动的质点: 3 个 平动自由度 §4-5 刚体的自由度和平面平行运动 (4)刚体 考虑到刚体既有平动又有转动，其独立坐标数由质心坐标，转轴的方位角与刚体绕转轴的转动角度决定。 o x y z C(x,y,z) (a)质心: 空间任何一个点需要三个独立坐标来确定位置，因此用三个坐标如C(x,y,z)来决定质心位置。 (b)过质心轴: 确定空间直线的方位坐标有两个，借用纬度角与经度角来描述，在直角坐标系中，采用用? 、? ，如图所示： o x y z ? ? p ? (c)绕质心轴: 刚体绕定轴转动时，需要一个坐标来描述，选定参考方向后，转动位置用?表示。 结论:刚体共有6个自由度: 3个 平动自由度 3个 转动自由度 自由度 物体有几个自由度，它的运动定律可归结为几个独立的方程。