何谓星体的刚体力

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/24 08:34:38
“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
其中的刚体力是何意思?

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举例:一些小行星由于自身质量太小,自身的引力不能使它自身成为圆球形,而成各种不规则的自然性状.
所以我的理解是:这里刚性力的概念应该是由于自身是固体而具有不容易变形的特性,也是由于自身引力而产生并和自身引力相抵抗的力量.
供参考!

因为星球表面物质一般为固体,固体具有自身的刚力(可以理解为分子间的由斥力引起的一种力)。而引力的作用是使该星球附近的所有物质聚集在起中心周围,如果引力大到可以克服物质的刚力自然也就会形成一个球形.这个力也就变成了现在定义行星的一个标准之一.

刚体是由许许多多质点组成的,可以说是质点组.但刚体又是一种特殊的质点组,它的特点在于:刚体的大小与形状始终不变,也即是刚体内任意两质点之间的距离保持不变.

一个自由的质点有三个自由度,N个质点所组成的质点组,如果没有什么约束,显然有3N个自由度.而刚体由于内部任意两质点间的距离保持不变,却只有六个自由度:三个移动自由度,三个转动自由度.刚体还常受到一些约束条件的限制,例如转动轴是固定不变的等等.这样,它的自由度还会少于六个.

刚体既然有六个自由度,它的一般运动就可以归结为六个运动方程.

刚体的质心遵守质心运动定理,这归结为三个分量方程

(5. 1)

式中 是刚体受到的 方向的外力的和, 是整个刚体的质量. 是刚体的质心在 方向的加速度。 是质心在 方向的运动方程,同理,另外二个式子是 , 方向的质心运动方程.

除质心的运动以外,刚体还可以绕质心转动,这包括转轴通过质心而平行于 轴, 轴, 轴三个自由度.刚体的任意运动,可以看成是整个刚体随质心平动和绕质心转动的合成.

刚体的转动遵守绕 , , 轴的动量矩定理

(5. 2)

(5.2)式也可以用单个矢量式表示,即

其中力矩 ,动量矩 。

这样,六个运动方程对应于刚体的六个自由度,刚体的运动情况就可以完全确定了.

质心是刚体上很