Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физика.лабораторные Морозов.Н.Н.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
3.13 Mб
Скачать

Основное уравнение динамики вращательного движения

Уравнение (3) M = dL / dt называется основным уравнением динамики вращательного движения: скорость изменения момента импульса тела, вращающегося вокруг неподвижной точки, равна результирующему моменту относительно этой точки всех внешних сил, приложенных к телу.

Из уравнений (1) и (3) следует М = d(Iω) / dt = I dω / dt = I,

или = М / I.

Угловое ускорение точки при ее вращении вокруг неподвижной оси пропорционально вращающему моменту и обратно пропорционально моменту инерции.

Аналогия между поступательным и вращательным движениями

Между движением твердого тела вокруг неподвижной оси и движением отдельной материальной точки (или поступательным движением тела) существует тесная и далеко идущая аналогия. Каждой линейной величине из кинематики точки соответствует подобная величина из кинематики вращения твердого тела. Координате s соответствует угол φ, линейной скорости v – угловая скорость , линейному (касательному) ускорению а – угловое ускорение ε.

Поступательное движение

Вращательное движение

  Кинематические характеристики движения

Путь 

S

 м

 Угол поворота

 

рад

Время

 t

 с

 Период

 Т

 с

Скорость

v

 м/с

 Угловая скорость

 рад/с

Ускорение

 a

 м/с2

 Угловое ускорение

 рад/с2

Поступательное движение

Вращательное движение

Динамические характеристики движения

Масса

 m

 кг

 Момент инерции

 J

 кгм2

Сила

 F

 Н

 Момент силы

 M

 Нм

Импульс

 p

 кгм/с

 Момент импульса

 L=J

кгм2 /с

Второй закон Ньютона

F=ma; F=dp/dt

 Уравнение динамики  вращательного движения

M=J; M=dL/dt

Работа

dA=FdS 

 Дж

 Работа

 dA=Md

Дж

Кинетическая энергия

 EK=(mv2)/2

 Дж

 Кинетическая энергия

EKВР=(J2)/2

 Дж

Мощность

 N=FV

 Вт

 Мощность

N

 Вт

 Поступательное движение можно рассматривать, как вращательное, с радиусом вращения, стремящимся к бесконечности, и угловой скоростью, стремящейся к нулю.