
8. Энергия вращения.
Кинетическая энергия тела, вращающегося относительно неподвижной оси
Здесь
использованы связь
и соотношение (53). Если ось вращения
передвигается, оставаясь параллельной
самой себе (плоское движение), то полная
кинетическая энергия
тела равна сумме энергии поступательного
движения и энергии вращательного
движения:
(60)
где
–
скорость центра масс тела,
-
момент инерции относительно оси,
проходящей через центр масс.
Работа внешних сил при вращении твердого тела
Здесь
использовано соотношение
,
в смешанном произведении выполнена
циклическая перестановка, а также
учтено, что угловая скорость
разных точек твердого тела одинакова.
Мощность, развиваемая при вращении,
равна скалярному произведению момента силы на угловую скорость.
Работа
постоянного момента сил
,
направленного вдоль оси вращения тела
(
)
равна
(61)
где
– угол поворота тела.
9. Размерности
Единицы импульса
,
момента импульса
,
момента силы
,
и момента инерции
своих названий не имеют. В системе СИ
Обратите
внимание, что размерность момента силы
Н
м
формально совпадает с размерностью
работы
.
Это действительно формальное совпадение
размерностей (отраженное, в частности,
в формуле (61)) различных физических
величин. Измерять моменты сил в джоулях
не принято.