2025年05月09日
物理 / 普通物理学
493字
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1、定理内容

刚体系统的总动能等于质心平动能与各质点相对质心的动能之和:

2、证明过程

  1. 坐标系设定

    • 实验室系:
    • 质心系:
  2. 速度关系

  3. 总动能表达式

  4. 简化中间项

  5. 最终结果

  6. 公式变形

    由于 ,得:

二、结合平行轴定理的柯尼希定理

  1. 相对质心的动能

  2. 平行轴定理应用: 若绕任意点转动,转动惯量,则:

  3. 特殊情形

    • 为瞬时转动中心时():

关键点对比

定理形式表达式物理意义
基本柯尼希定理分离质心运动与相对运动
含转动能的柯尼希定理显式包含转动自由度
结合平行轴定理的形式适用于任意参考点的转动惯量计算

典型应用场景

  1. 滚动圆柱体的动能分析
  2. 刚体碰撞过程中的能量计算
  3. 多体系统动力学问题
作者信息:老官童鞋gogoho
发表于:2025年05月09日