- Вращение твёрдого тела

Презентация "Вращение твёрдого тела" по физике – проект, доклад

Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19

Презентацию на тему "Вращение твёрдого тела" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Физика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 19 слайд(ов).

Слайды презентации

Лекция № 10 Вращение твердого тела. 10/04/2012. Алексей Викторович Гуденко
Слайд 1

Лекция № 10 Вращение твердого тела

10/04/2012

Алексей Викторович Гуденко

План лекции. Уравнение движения и равновесия твёрдого тела. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела. Кинетическая энергия тела при плоском движении. Применение законов динамики твёрдого тела: скатывание тел с на
Слайд 2

План лекции

Уравнение движения и равновесия твёрдого тела. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела. Кинетическая энергия тела при плоском движении. Применение законов динамики твёрдого тела: скатывание тел с наклонной плоскости, маятник Максвелла. Гироскопы

Виды движения твёрдого тела. Поступательное движение. Абсолютно твёрдое тело – это тело, деформациями которого в условиях данной задачи можно пренебречь Поступательное движение – это такое движение, при котором тело перемещается параллельно самому себе. Все точки тела при этом имеют одинаковую скоро
Слайд 3

Виды движения твёрдого тела. Поступательное движение.

Абсолютно твёрдое тело – это тело, деформациями которого в условиях данной задачи можно пренебречь Поступательное движение – это такое движение, при котором тело перемещается параллельно самому себе. Все точки тела при этом имеют одинаковую скорость и описывают одинаковые траектории, смещённые по отношению друг к другу. Примеры поступательного движения: стрелка компаса, при перемещении компаса в горизонтальной плоскости; кабина на колесе обозрения

Вращательное движение твёрдого тела. При вращательном движении все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на в плоскости, перпендикулярной оси вращения (ось вращения может находиться и вне тела). Угловые скорости всех точек ω одинаковы. ω направлена вдоль оси вращения в соответстви
Слайд 4

Вращательное движение твёрдого тела.

При вращательном движении все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на в плоскости, перпендикулярной оси вращения (ось вращения может находиться и вне тела). Угловые скорости всех точек ω одинаковы. ω направлена вдоль оси вращения в соответствие с правилом буравчика. Линейные скорости точек: v = ω х r, где r – радиус-вектор, проведённый из любой точки оси.

Плоское движение твёрдого тела. Любое движение твёрдого тела – это суперпозиция поступательного и вращательного движений. При плоском движении все точки тела перемещаются в параллельных плоскостях. Пример плоского движения – качение цилиндра. Скорость каждой точки цилиндра: v = v0 + ωxr (v0 – скорос
Слайд 5

Плоское движение твёрдого тела

Любое движение твёрдого тела – это суперпозиция поступательного и вращательного движений. При плоском движении все точки тела перемещаются в параллельных плоскостях. Пример плоского движения – качение цилиндра. Скорость каждой точки цилиндра: v = v0 + ωxr (v0 – скорость оси)

Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси. Lz = Σrimivi = ωΣmiri2 = Izω Iz = Σmiri2 = ∫r2dm – момент инерции твёрдого тела относительно оси z. Mz – z-проекция момента внешних сил Основное уравнение динамики вращательного движения тела вокруг неподвижной оси Lzdω/dt = Mz
Слайд 6

Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси

Lz = Σrimivi = ωΣmiri2 = Izω Iz = Σmiri2 = ∫r2dm – момент инерции твёрдого тела относительно оси z. Mz – z-проекция момента внешних сил Основное уравнение динамики вращательного движения тела вокруг неподвижной оси Lzdω/dt = Mz

Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела. Работа момента сил. Кинетическая энергия вращающегося тела K = Σmivi2/2 = ½Σmi(ωri)2 = Izω2/2 = Lz2/2I = ½ Lz ω. В общем случае K = ½ (Lω) Работа внешней силы при повороте: dA = (Fds) = Frdφ = Mzdφ
Слайд 7

Кинетическая энергия вращающегося твёрдого тела. Работа момента сил

Кинетическая энергия вращающегося тела K = Σmivi2/2 = ½Σmi(ωri)2 = Izω2/2 = Lz2/2I = ½ Lz ω. В общем случае K = ½ (Lω) Работа внешней силы при повороте: dA = (Fds) = Frdφ = Mzdφ

Плоское движение есть суперпозиция движения центра масс и вращательного в системе центра масс Движение центра масс определяется внешними силами по закону Ньютона. Вращательное движение определяется моментом внешних сил
Слайд 8

Плоское движение есть суперпозиция движения центра масс и вращательного в системе центра масс Движение центра масс определяется внешними силами по закону Ньютона. Вращательное движение определяется моментом внешних сил

Свойства момента инерции. Момент инерции – скалярная аддитивная величина. Теорема Гюйгенса – Штейнера: момент инерции I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции IC относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс, и произведения массы тела на квадрат расстояния a
Слайд 9

Свойства момента инерции

Момент инерции – скалярная аддитивная величина. Теорема Гюйгенса – Штейнера: момент инерции I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции IC относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр масс, и произведения массы тела на квадрат расстояния a до центра масс: I = Ic + ma2 Доказательство: по теореме Кёнига для кинетической энергии: K = Iω2/2 = mvc2/2 + Icω2/2 = m(ωa)2/2 + Icω2/2 = ½ (ma2 + Ic)ω2  I = Ic + ma2

Теорема о взаимно перпендикулярных осях. Момент инерции плоского тела относительно произвольной оси z, перпендикулярной его плоскости, равен сумме моментов относительно двух взаимно перпендикулярных осей x и y, лежащих в плоскости тела и пересекающихся с осью z: Iz = Ix + Iy
Слайд 10

Теорема о взаимно перпендикулярных осях

Момент инерции плоского тела относительно произвольной оси z, перпендикулярной его плоскости, равен сумме моментов относительно двух взаимно перпендикулярных осей x и y, лежащих в плоскости тела и пересекающихся с осью z: Iz = Ix + Iy

Моменты инерции различных тел. Тонкий обруч, полый цилиндр (относительно оси симметрии): I = mr2 Диск: I = ½ mr2 Тонкий длинный стержень: I = 1/12 mL2 – относительно середины; I = 1/3 mL2 - относительно конца Плоский прямоугольник (параллелепипед): I = 1/12 m(a2 + b2) Сфера: I = 2/3 mr2 Шар: I = 2/5
Слайд 11

Моменты инерции различных тел

Тонкий обруч, полый цилиндр (относительно оси симметрии): I = mr2 Диск: I = ½ mr2 Тонкий длинный стержень: I = 1/12 mL2 – относительно середины; I = 1/3 mL2 - относительно конца Плоский прямоугольник (параллелепипед): I = 1/12 m(a2 + b2) Сфера: I = 2/3 mr2 Шар: I = 2/5 mr2 Толстый цилиндр: I = ½ m(r2 + R2)

Скатывание с наклонной плоскости. С каким ускорением скатывается цилиндр (круглое тело) с наклонной плоскости. Решение: уравнение моментов относительно мгновенной оси: IAdω/dt = MA  IAa = MAr  a = mgr2sinα/IA = gsinα/(1 + Ic/mr2) Труба: a = ½gsinα Сплошной цилиндр: a = 2/3 gsinα Полый шар: a = 3/5
Слайд 12

Скатывание с наклонной плоскости

С каким ускорением скатывается цилиндр (круглое тело) с наклонной плоскости. Решение: уравнение моментов относительно мгновенной оси: IAdω/dt = MA  IAa = MAr  a = mgr2sinα/IA = gsinα/(1 + Ic/mr2) Труба: a = ½gsinα Сплошной цилиндр: a = 2/3 gsinα Полый шар: a = 3/5 gsinα Сплошной шар: a = 5/7 gsinα

Диск Максвелла. R = 10 см; r = 0,5 см. С каким ускорением опускается диск. Решение: IAdω/dt =MA  IAdωr/dt =MAr  IAdv0/dt =MAr  a = mgr2/IA = g/(1 + R2/2r2) ≈ g/200 ≈ 5 см/с2
Слайд 13

Диск Максвелла

R = 10 см; r = 0,5 см. С каким ускорением опускается диск. Решение: IAdω/dt =MA  IAdωr/dt =MAr  IAdv0/dt =MAr  a = mgr2/IA = g/(1 + R2/2r2) ≈ g/200 ≈ 5 см/с2

Свободные оси. Главные оси. Ось вращения, направление которой в пространстве остаётся неизменным без действия на неё внешних сил, называется свободной осью. Главные оси - три свободных взаимно перпендикулярных оси, проходящие через центр масс. При вращении вокруг главной оси L1 = Iω1 Для произвольно
Слайд 14

Свободные оси. Главные оси.

Ось вращения, направление которой в пространстве остаётся неизменным без действия на неё внешних сил, называется свободной осью. Главные оси - три свободных взаимно перпендикулярных оси, проходящие через центр масс. При вращении вокруг главной оси L1 = Iω1 Для произвольной оси: L = I1ω1 + I2ω2 + I3ω3 Все оси симметрии твёрдого тела являются главными осями инерции.

Особенности вращения шаровых, симметричных и асимметричных волчков. Главными называются моменты инерции относительно главных осей. Шаровой волчок: I1 = I2 = I3. Любая ось, проходящая через центр масс – свободная (шар, куб) I1 = I2 ≠ I3 – симметричный волчок (диск, стержень) – при внешнем воздействии
Слайд 15

Особенности вращения шаровых, симметричных и асимметричных волчков.

Главными называются моменты инерции относительно главных осей. Шаровой волчок: I1 = I2 = I3. Любая ось, проходящая через центр масс – свободная (шар, куб) I1 = I2 ≠ I3 – симметричный волчок (диск, стержень) – при внешнем воздействии устойчиво вращается вокруг оси с наибольшим I I1 ≠ I2 ≠ I3 - асимметричный волчок (параллелепипед) – устойчиво вращается вокруг осей с Imax и Imin I = I1cos2α + I2cos2β + I3cos2γ - момент инерции относительно произвольной оси.

Гироскоп. Гироскоп – твёрдое тело, быстро вращающееся относительно оси симметрии. Гироскопическое приближение: L = I0ω или скорость прецессии Ω
Слайд 16

Гироскоп

Гироскоп – твёрдое тело, быстро вращающееся относительно оси симметрии. Гироскопическое приближение: L = I0ω или скорость прецессии Ω

Применение гироскопов. В морской и авиа навигиции: гирогоризонт, гирокомпас – гироскоп в кардановом подвесе сохраняет своё направление. Стабилизация артиллеристского снаряда (в нарезном орудии) – вращающийся снаряд не кувыркается.
Слайд 17

Применение гироскопов

В морской и авиа навигиции: гирогоризонт, гирокомпас – гироскоп в кардановом подвесе сохраняет своё направление. Стабилизация артиллеристского снаряда (в нарезном орудии) – вращающийся снаряд не кувыркается.

Условие равновесие твёрдого тела. Тело будет оставаться в покое, если: Равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю: F = ΣFi = 0 Суммарный момент сил относительно любой точки равен нулю: M = ΣMi = 0
Слайд 18

Условие равновесие твёрдого тела

Тело будет оставаться в покое, если: Равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю: F = ΣFi = 0 Суммарный момент сил относительно любой точки равен нулю: M = ΣMi = 0

Вращение твёрдого тела. Кинетическая энергия вращающегося тела. Поступательное движение v – линейная скорость a = dv/dt – линейное ускорение m – масса p = mv – импульс F - сила dp/dt = ma = mdv/dt = F K = mv2/2 = p2/2m dA = Fds. Вращательное движение ω – угловая скорость ε = dω/dt – угловое ускорени
Слайд 19

Вращение твёрдого тела. Кинетическая энергия вращающегося тела.

Поступательное движение v – линейная скорость a = dv/dt – линейное ускорение m – масса p = mv – импульс F - сила dp/dt = ma = mdv/dt = F K = mv2/2 = p2/2m dA = Fds

Вращательное движение ω – угловая скорость ε = dω/dt – угловое ускорение I – момент инерции Lz = Iωz – момент импульса M – момент силы dL/dt = Iε = Idω/dt = M K = Iω2/2 = Lz2/2I dA = Mdφ

Список похожих презентаций

Физика твёрдого тела

Физика твёрдого тела

Фи́зика твёрдого те́ла Фи́зика твёрдого те́ла — раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых ...
Физика твёрдого тела.Рост и дефекты кристаллов

Физика твёрдого тела.Рост и дефекты кристаллов

Рост кристаллов Вы знаете, конечно, что вода (при нормальном давлении) замерзает при 0°. Если понижается температура, то точно при 0° вода начнет ...
Взаимные превращения жидкости, пара и твёрдого тела

Взаимные превращения жидкости, пара и твёрдого тела

Агрегатные состояния вещества. В обычных условиях любое вещество пребывает в одном из трех состояний – твердом, жидком или газообразном. Чтобы вещество ...
Физика твёрдого тела

Физика твёрдого тела

Зонная модель твердого тела Схема формирования энергетических зон. Уровни изолированного атома. Расщепление уровней при сближении атомов (принцип ...
Сила тяжести тела

Сила тяжести тела

1. Почему сила тяжести нужна, сила тяжести важна? 2.Какую роль в жизни человека играет сила тяжести? 3. Научиться на практике вычислять силу тяжести. ...
Путь. Перемещение. Определение координаты движущегося тела

Путь. Перемещение. Определение координаты движущегося тела

Скалярные и векторные величины. траектория путь перемещение. Траектория- линия, вдоль которой движется тело. Путь- длина траектории, пройденной за ...
Перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости (по оси х)

Перемещение тела при прямолинейном равноускоренном движении без начальной скорости (по оси х)

Учимся решать задачи. Из основных уравнений:. Где y0=0, v0y=0, ay=g, y =h, v y= v. Получаем формулы: (1). Пусть h(1) –путь пройденный телом в одну ...
Описание механического движения тела

Описание механического движения тела

...Книга природы ...написана на языке математики... без неё напрасное блуждание в тёмном лабиринте. Галилео Галилей. Математические линии. y x. . ...
Масса тела

Масса тела

Масса является – одной из фундаментальных физических величин . Массу тела можно определить двумя способами: А) По взаимодействию двух тел. Б) По притяжению ...
Кристаллические тела

Кристаллические тела

Содержание: 1.Введение:Роль, предмет и задачи физики твердого тела. 2.Что такое кристаллы 3.Физические свойства кристаллических тел 4.Монокристаллы, ...
Вес тела

Вес тела

Мир заполнен взаимодействиями тел. На нашей планете на все тела действует сила тяжести. Опоры, подвесы не позволяют телам упасть. При этом опоры, ...
Внутренняя энергия тела

Внутренняя энергия тела

Теплопроводность Конвекция. Способы изменения внутренней энергии тела. Излучение. Совершение механической работы. Теплопередача. Установить соответствие. ...
Взаимодействие тел. Масса тела

Взаимодействие тел. Масса тела

Содержание. 1.Взаимодействие тел 2.Инертность тел 3.Масса тела 4.Способы определения массы тела. 5.Закрепление. 6.Домашнее задание. Взаимодействие ...
Взаимодействие тел. Масса тела

Взаимодействие тел. Масса тела

Цели урока:. Обучающая: Познакомить уч-ся с взаимодействием тел и изучить понятие масса Развивающая: развивать физическое мышление Воспитывающая: ...
Вес тела невесомость

Вес тела невесомость

N - Сила реакции опоры. P - Вес тела F - сила тяжести. m - масса тела g - ускорение свободного падения. N Fт P. Вес тела (P) –сила, с которой тело ...
Вес тела

Вес тела

Закон всемирного тяготения. Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной массе каждого из них и обратно пропорциональной ...
Способы определения массы тела без весов

Способы определения массы тела без весов

Актуальность темы:. Наука начинается там, где начинают измерять. Точная наука немыслима без меры. Д. И. Менделеев Тела, окружающие нас, состоят из ...
Температура тела

Температура тела

Что заставило человека изучать тепловые явления? Вечное стремление к теплу. Использование тепла для улучшения жизни. Шитьё одежды. Строительство домов. ...
Внутренняя энергия тела и способы её изменения

Внутренняя энергия тела и способы её изменения

Внутренняя энергия тела. Внутренней энергией тела называется суммарная кинетическая энергия движения и потенциальная энергия взаимодействия всех частиц, ...
Кристаллические тела

Кристаллические тела

ВИЗУАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И АМОРФНЫХ ТЕЛ. Оборудование: набор кристаллических и аморфных тел (кусочки соли, чугун с изломом, исландский ...

Конспекты

Определение плотности твёрдого тела

Определение плотности твёрдого тела

. Жигулов А.И.,. учитель физики МБОУ «СОШ № 20» имени И.И. Наймушина, г.Братска. . . . Интегрированный урок (физика + археология) по теме:. ...
Измерение объёма твёрдого тела

Измерение объёма твёрдого тела

МОБУ «Волховская городская гимназия». Разработка уроков по физике с применением виртуальной физической лаборатории. Лабораторные работы. :. «Измерение ...
Давление твёрдого тела на опору

Давление твёрдого тела на опору

Урок по физике «Давление твёрдого тела на опору», 7 класс. Методические журналы публикуют достаточно разработок уроков, проводимых лучшими учителями ...
Определение массы и объема тела по плотности вещества

Определение массы и объема тела по плотности вещества

Конспект урока для 7 классапо теме «. Определение массы и объема тела по плотности вещества». Цель урока. :. Повторение, обобщение и углубление ...
Масса тела. Измерение массы тела на рычажных весах

Масса тела. Измерение массы тела на рычажных весах

Урок Скирневской О.Г. «Масса тела. Измерение массы тела на рычажных весах». . Тема: Масса тела. Измерение массы тела на рычажных весах. Класс: ...
Масса как мера инертности тела

Масса как мера инертности тела

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение. . «Пичаевская СОШ». Пичаевского района, Тамбовской области. Конспект урока по ...
Строение твердых тел. Кристаллические и аморфные тела

Строение твердых тел. Кристаллические и аморфные тела

Конспект урока. Строение твердых тел. Кристаллические и аморфные тела. Цель: сформировать знания о различии и строении твердых тел. Демонстрации: ...
Расчет массы и объема тела по его плотности

Расчет массы и объема тела по его плотности

Дата ______. . Выполнил______________________________________. Класс________. Вариант. I. Расчет массы и объема тела по его плотности. ...
Расчет массы и объема тела

Расчет массы и объема тела

Урок физики в 7 классе. Тема урока:. Расчет массы и объема тела. . Подготовила: Румянцева Елена Николаевна, учитель МОУ Фировская СОШ. Тип урока: ...
Движение тела по окружности. Искусственные спутники Земли

Движение тела по окружности. Искусственные спутники Земли

Разработка открытого урока в 9 классе. Тема: Движение тела по окружности. Искусственные спутники Земли. Разработала и провела:. учитель ...

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

  1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
  2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
  3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
  4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
  5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
  6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
  7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
  8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.