2011環(huán)保工程師備考:剛體的分類(1)

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平動
    任意剛體兩點連線保持方向不變,各點的位移,速度,加速度相同,可當作質點來處理。
    如果剛體在運動過程中,兩個坐標系的各坐標軸永遠相互平行,這種運動稱為平動。此時剛體上所有質點,都有相同的加速度。故剛體上任意一點的運動都可以代表整個剛體的運動,所以剛體平動時和質點的運動完全一樣,其自由度為3,可取c點的三個坐標xyz為廣義坐標,平動并不一定是直線運動,如圖所示的鋼體就是一種平動,這里每一個質點都作圓周運動但圖4.1(a)所示的鋼體運動就不再是一種平動,這里每個質點都作圓周運動。但圖4.1(b)所示的剛體運動就不在是平動,因為在這種運動過程中,固定在剛體上的坐標軸并非始終保持和oxyz 的軸平行。
    定軸轉動
    剛體上每點繞同一軸線做圓周運動,且轉軸空間位置及轉動方向保持不變。
    如果剛體在運動過程中,至少有兩個質點保持不動,那么將這兩個質點的連線取為兩個坐標系的一個公共坐標軸(z)軸,則剛體上各點都饒此軸作圓周運動,這種運動稱為定軸轉動。剛體再任一時刻的位置可用ox軸相對于ox.轉過的角度φ來確定,如圖4.2所示,其自由度為1,φ就是廣義坐標。
    平面平行運動
    剛體的質心被限制在同一平面內,轉軸可平動,但始終垂直于該平面且通過質心。
    如果剛體在運動過程中,剛體中任意一點始終在平行于某一固定平面的平面內運動,則稱為平面平行運動,簡稱平面運動,此時只須研究剛體中任一和固定平面平行的截面運動就夠了。