作者mantour (朱子)
看板Physics
标题Re: [问题] 关於三维物体转动
时间Mon Apr 23 22:25:37 2007
※ 引述《aquaeelziq (好感人的故事~~~)》之铭言:
: 力学的问题 Fowles & Cassiday 的 analytical mechanics CH9
: 是在讲三维的角动贯量
: 它把 I 写成一个tensor的型式 我爬文看了 2059篇对张量的解释
: 还是不太了解说 只猜它是一个描述各个方向角动贯的矩阵
: 然後 它突然说
: I = n' I n
: (左边的I是纯量 右边都是向量 n是转动轴相对直角座标系的向量 n'为转置的n)
: 这个要如何用中文叙述解释呀?? 对它没有物理感觉说 >"<
: 比如说 像是 "什麽投影到什麽 再怎样怎样就可以表示成怎样怎样"的这种解释
: 还有 转动动能 Trot = 1/2 w' I w 也不知道该怎麽理解它...
: 先谢谢~~
我最早学到的时候是从 L = I W 出发 (L 和 W是行矩阵,I是方阵)
照这样的话 I 的一个矩阵元 Iij 的意义就是
i方向的每单位角速度分量在j方向上造成的角动量
其中的物理意义就是
一般的情形下,刚体的角动量不一定和它的角速度平行
除非你是沿着principle axes转动
所以x方向的角速度分量,也会在y方向和z方向有角动量的贡献
所以 Lx = Ixx wx + Ixy wy + Ixz wz
Ly = 类推
Lz = 类推
写在一起I就变成3*3方阵
L = I W,
然後是对某个轴的转动惯量I# (I#是个纯量,为免混淆特加一 " # ")
它可以定义成 「沿着该轴的单位角速度产生的角动量在同一轴上的分量」
也就是如果限定只能在某个轴上转动的话我们可以简单写成纯量式
N = I# w , I是沿该轴转动的转动惯量,N是角动量在该轴上的分量,w是沿该轴的角速度
就像高中时所学的那样
因为限定在该轴上转动
所以 W = n w (w是纯量,n是该轴的方向向量)
L = I n w
N 是L在n上的分量,因此
N = n' L = n' I n w = I# w
因此 就得到 I# = n'I n
再来是T tor, 因为沿某一轴转动的动能可以用沿该轴的转动惯量表示为
T = 1/2 I# w^2 = 1/2 n' I n w^2 = 1/2 w' I w
我觉得刚开始接触这样理解还满好懂的
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1F:推 aquaeelziq:不是很懂 >"< 我再看一下好了 04/24 18:38
2F:推 aquaeelziq:谢谢 ^^ 04/24 18:41