力学中的自由度
仪器信息网 · 2008-10-30 20:39 · 35944 次点击
力学中的自由度
力学中定义自由度为能单值地确定一力学体系的运动状态所必须的互相独立并可自由变动的物理量数目,也就是能自由变动的独立坐标数目。例如一个质点的自由度是3,N个质点的力学体系的自由度是3N。但是一个刚体只有三个平动和三个转动的独立坐标,其自由度是6。虽然刚体由N个分子组成,但由于描述粒子之间因相对位置改变而发生的简正振动的(3N-6)个独立坐标全被冻结,因而其自由度数只剩6个。自由度不仅可因被冻结而减少,也可因被约束而减少,例如若一质点被限制在一曲线上运动,则其自由度仅为1,另两个自由度被约束而不能自由变动,这称为自由度的约束。