自由度與廣義坐標
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- 約束、自由度與廣義坐標
一、問題的提出
物體系統根據其與外界環境之間的關系，可分成自由系統與非自由系統。
17世紀牛頓當時的經典力學所能解決的主要問題是屬于自由質點或自由質點系動力學。
十八世紀產生了剛體動力學問題，也就是說提出了約束質點系的動力學問題。
今天大量工程實際問題作初步分析時，仍然可以將其作為非自由系統建模，并采用經典力學方法加以解決。
研究約束質點系的力學問題，必須闡明約束，自由度與廣義坐標的概念。
二、約束
1、約束概念
約束就是限制物體任意運動的條件。
不受約束可以任意運動的質點系稱為自由質點系,
受有約束而不能任意運動的質點系則稱為非自由質點系。
剛體靜力學研究約束, 是探究約束的原因-------約束力
運動學研究約束,是探究約束的結果-------運動的限制
2、獨立坐標、位形空間、約束方程的概念
(1) 坐標
確定一個自由質點在空間的位置需要三個獨立參數，這些參數或代表長度或代表角度，統稱坐標。
(2)位形
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