動力學

學科名 物理學 力學

目錄

1 拼音

dòng lì xué

2 註解

動力學的基本內容包括質點動力學、質點系動力學、剛體動力學、達朗貝爾原理等。以動力學爲基礎而發展出來的應用學科有天體力學、振動理論、運動穩定性理論,陀螺力學、外彈道學、變質量力學,以及正在發展中的多剛體系統動力學等。

質點動力學有兩類基本問題:一是已知質點的運動,求作用於質點上的力;二是已知作用於質點上的力,求質點的運動。求解第一類問題時只要對質點的運動方程取二階導數,得到質點的加速度,代入牛頓第二定律,即可求得力;求解第二類問題時需要求解質點運動微分方程或求積分。

動力學普遍定理是質點系動力學的基本定理,它包括動量定理、動量矩定理、動能定理以及由這三個基本定理推導出來的其他一些定理。動量、動量矩和動能是描述質點、質點系和剛體運動的基本物理量。作用於力學模型上的力或力矩,與這些物理量之間的關係構成了動力學普遍定理。

剛體的特點是其質點之間距離的不變性。歐拉動力學方程是剛體動力學的基本方程,剛體定點轉動動力學則是動力學中的經典理論。陀螺力學的形成說明剛體動力學在工程技術中的應用具有重要意義。多剛體系統動力學是20世紀60年代以來,由於新技術發展而形成的新分支,其研究方法與經典理論的研究方法有所不同。

達朗貝爾原理是研究非自由質點系動力學的一個普遍而有效的方法。這種方法是在牛頓運動定律的基礎上引入慣性力的概念,從而用靜力學中研究平衡問題的方法來研究動力學中不平衡的問題,所以又稱爲動靜法。

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