流體力學中的達朗貝爾原理是什麼,達朗貝爾原理的原理的意義

時間 2021-10-14 22:21:06

1樓:秒懂百科

達朗貝爾原理:求解約束系統動力學問題的乙個普遍原理

2樓:匿名使用者

d'alembert principle

研究有約束的質點系動力學問題的乙個原理。由j.le r.

達朗貝爾於2023年提出而得名。對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為f+n-ma=0,式中f為作用於質量為m的某一質點上的主動力,n為質點系作用於質點的約束力,a為該質點的加速度。從形式上看 , 上式與從牛頓運動方程f+n=ma中把ma移項所得結果相同。

於是,後人把-ma 看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。利用達朗貝爾原理,可將質點系動力學問題化為靜力學問題來解決,這種動靜法的觀點對力學的發展產生了積極的影響。

3樓:匿名使用者

達朗貝爾原理

d'alembert principle

研究有約束的質點系動力學問題的乙個原理。由j.le r.

達朗貝爾於2023年提出而得名。對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為f+n-ma=0,式中f為作用於質量為m的某一質點上的主動力,n為質點系作用於質點的約束力,a為該質點的加速度。從形式上看 , 上式與從牛頓運動方程f+n=ma中把ma移項所得結果相同。

於是,後人把-ma 看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。利用達朗貝爾原理,可將質點系動力學問題化為靜力學問題來解決,這種動靜法的觀點對力學的發展產生了積極的影響。

達朗貝爾原理 5

4樓:小灰馬

達朗貝爾原理因其發現者法國物理學家與數學家j·達朗貝爾而命名。達朗貝爾原理闡明,對於任意物理系統,所有慣性力或施加的外力,經過符合約束條件的虛位移,所作的虛功的總和等於零[3] 。

或者說,作用於乙個物體的外力與動力的反作用之和等於零。[4]

受約束的非自由質點受有主動力f及約束力fn,如果再加上虛構的慣性力fi=-ma,則下式成立:

f+fn+fi=0 (1)

即在質點運動的任一時刻,主動力、約束力與慣性力構成平衡力系。上式為質點的達朗貝爾

達朗貝爾原理公式

原理。對質點系,如果在每個質點上都加上虛構的慣性力fii=-miai,則質系中每個質點均處於平衡,即:

fi+fni+fii=0(i=1,2,…,n) (2)

達朗貝爾最初提出的原理與式(1)不同。把主動力f分為兩部分:f(1)使質點產生加速度,f(1)=ma,稱為有效力;f(2)=f-f(1)克服約束力。

對改變質點的運動狀態不起作用,稱為損失力。損失力與約束力平衡:

f(2)+fn=0

這就是達朗貝爾原理,它與質點靜止時的平衡方程f+fn=0形式上一致。如果將前面f(1)、f(2)的表示式代入達朗貝爾原理,就得到:

f+fn+(-ma)=0

與式(1)相同,它們均與牛頓第二運動定律等價。[1]

原理的意義

達朗貝爾原理是研究有約束的質點系動力學問題的原理。對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為:

f+fn+(-ma)=0

從形式上看 , 上式與從牛頓運動方程f+fn=ma中把ma移項所得結果相同。於是把-ma看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。

[4]從數學上看,達朗貝爾原理只是牛頓第二運動定律的移項,但原理中卻含有深刻的意義。這就

達朗貝爾原理簡化公式

是通過加慣性力的辦法將動力學問題轉化為靜力學問題。亦即所有動力學中的定理通過引入慣性力的概念轉化成靜力學中的平衡關係,而且求解過程中可充分使用靜力學的各種解題技巧。一些動力學現象亦可從靜力學的觀點作出簡潔的解釋。

這就形成了求解動力學的靜力學方法,簡稱動靜法。這種方法在工程技術中獲得了廣泛的應用。此外,在分析力學中,將被稱為靜力學普遍方程的虛功原理與達朗貝爾原理相結合,就得到動力學普遍方程,它是處理非自由質點系的最基本方程,是分析動力學的基礎[1] 。

把-miai看成慣性力並把式(1)看成平衡(實際不平衡)的觀點所引入的動靜法和機械學中的動平衡,對力學的發展則發生積極的影響。事實上,在跟著質點運動的非慣性座標系的觀察者認為,慣性力是存在的,而且可以測量。例如在垂直方向加速上公升的火箭中的太空人,他對座位壓力大於重力。

愛因斯坦創立的廣義相對論認為慣性力完全與萬有引力等價;愛因斯坦用公升降機說明兩者是不能區分的。因此,從廣義相對論的角度看,慣性力是真實的力。

5樓:笠其

定義作用於乙個物體的外力與動力的反作用之和等於零。公式即

f+(-ma)+n=0 (1)   其中m,a為物體質量和加速度,f為物體受到的直接外力,n為物體受到的約束反作用力(也是外力)。   在沒有約束時,相應的n=0,(1)式成為   f-ma=0 (2)

重要意義

與牛頓的運動第二定律一致,只是進行了移項。但這是概念上的變化,   重要意義:   ①用(2)式表達的是平衡關係,可以把動力學問題轉化為靜力學問題來處理。

  ②在有約束情況下,用(1)式非常有利;它與虛功原理結合後,可列出動力學的普遍方程。   ③用於剛體的平面運動時,可利用平面靜力學方法,使問題簡化。   實際上,達朗貝爾原理還為不久後創立的分析力學打下了基礎。

  研究有約束的質點系動力學問題的乙個原理。由j.le r.

達朗貝爾於2023年提出而得名。對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為f+n-ma=0,式中f為作用於質量為m的某一質點上的主動力,n為質點系作用於質點的約束力,a為該質點的加速度。從形式上看 , 上式與從牛頓運動方程f+n=ma中把ma移項所得結果相同。

於是,後人把-ma 看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。利用達朗貝爾原理,可將質點系動力學問題化為靜力學問題來解決,這種動靜法的觀點對力學的發展產生了積極的影響。

達朗貝爾原理

單粒子簡化版本

簡化一點說,對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為 f+n-ma=0 ,式中f為作用於質量為m的某一質點上的主動力,n為質點系作用於質點的約束力,a為該質點的加速度。從形式上看 , 上式與從牛 頓運動方f+n=ma中把ma移項所達朗貝爾原理

得結果相同。於是,後人把-ma 看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。

利用達朗貝爾原理,可將質點系動力學問題化為靜力學問題來解決,這種動靜法的觀點對力學的發展產生了積極的影響。

編輯本段達朗貝爾的貢獻

個人介紹

達朗貝爾,j.l.r.(『alembdert jean le rond) 2023年11月17日生於法國巴黎;2023年10月29日卒於巴黎。物理學、數學。

評價達朗貝爾是多產科學家,他對力學、數學和天文學的大量課題進行了研究;**和專著很多,還有大量學術通訊。僅2023年和2023年在巴黎出版的達朗貝爾《文集》(oeuvres)就有23卷。   達朗貝爾作為數學家,同18世紀其他數學家一樣,認為求解物理(主要是力學,包括天體力學)問題是數學的目標。

正如他在《百科全書》序言中所說:科學處於從17世紀的數學時代到18世紀的力學時代的轉變,力學應該是數學家的主要興趣。他對力學的發展作出了重大貢獻,也是數學分析中一些重要分支的開拓者。

達朗貝爾原理的誕生與延續

達朗貝爾在其物理學著作《動力學》一書中,提出了達朗貝爾原理,它與牛頓第二定律相似,但它的發展在於可以把動力學問題轉化為靜力學問題處理,還可以用平面靜力的方法分析剛體的平面運動,這一原理使一些力學問題的分析簡單化,而且為分析力學的創立打下了基礎。   書中,達朗貝爾還對當時運動量度的爭論提出了自己的看法,他認為兩種量度是等價的,並模糊的提出了物體動量的變化與力的作用時間有關。牛頓是最早開始系統研究流體力學的科學家,但達朗貝爾則為流體力學成為一門學科打下了基礎。

2023年,達朗貝爾第一次用微分方程表示場,同時提出了著名的達朗貝爾原理——流體力學的乙個原理,雖然這一原理存在一些問題,但是達朗貝爾第一次提出了流體速度和加速度分量的概念。   十八世紀,牛頓運動理論已經不能完善的解釋月球的運動原理了。達朗貝爾開始涉足這一領域,用他的力學的知識為天文學領域做出了重要貢獻。

同時達朗貝爾發現了流體自轉時平衡形式的一般結果,關於地球形狀和自傳的理論。發表了關於春分點、歲差和章動的**,為天體力學的形成和發展做出了奠定了基礎

6樓:秒懂**

達朗貝爾原理:求解約束系統動力學問題的乙個普遍原理

7樓:翦嫻示朝雨

對於任意物理系統,所有慣性力或施加的外力,經過符合約束條件的虛位移,所作的虛功的總合等於零。作用於乙個物體的外力與動力的反作用之和等於零。

達朗貝爾原理的原理的意義

8樓:光春魏綾

達朗貝爾原理是研究有約束的質點系動力學問題的原理。對於質點系內任乙個質點,此原理的表示式為:

f+fn+(-ma)=0

從形式上看

,上式與從牛頓運動方程f+fn=ma中把ma移項所得結果相同。於是把-ma看作慣性力而把達朗貝爾原理表述為:在質點受力運動的任何時刻,作用於質點的主動力、約束力和慣性力互相平衡。

從數學上看,達朗貝爾原理只是牛頓第二運動定律的移項,但原理中卻含有深刻的意義。這就是通過加慣性力的辦法將動力學問題轉化為靜力學問題。亦即所有動力學中的定理通過引入慣性力的概念轉化成靜力學中的平衡關係,而且求解過程中可充分使用靜力學的各種解題技巧。

一些動力學現象亦可從靜力學的觀點作出簡潔的解釋。這就形成了求解動力學的靜力學方法,簡稱動靜法。這種方法在工程技術中獲得了廣泛的應用。

此外,在分析力學中,將被稱為靜力學普遍方程的虛功原理與達朗貝爾原理相結合,就得到動力學普遍方程,它是處理非自由質點系的最基本方程,是分析動力學的基礎

。把-miai看成慣性力並把式(1)看成平衡(實際不平衡)的觀點所引入的動靜法和機械學中的動平衡,對力學的發展則發生積極的影響。事實上,在跟著質點運動的非慣性座標系的觀察者認為,慣性力是存在的,而且可以測量。

例如在垂直方向加速上公升的火箭中的太空人,他對座位壓力大於重力。

愛因斯坦創立的廣義相對論認為慣性力完全與萬有引力等價;愛因斯坦用公升降機說明兩者是不能區分的。因此,從廣義相對論的角度看,慣性力是真實的力。

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