Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
рудакова.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
337.21 Кб
Скачать

2. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.

 

Вращательнымназывается такое движение твердого тела, при котором во все время движения какие-либо две точки тела остаются неподвижными (проходящая через эти неподвижные точки прямая называется осью вращения), а все остальные точки описывают траектории, представляющие собой окружности, плоскости которых перпендикулярны к оси вращения, а центры лежат на этой оси.

 

              φ = f (t)          (3. 3)

  или        (3. 4)

       или

(3. 5)

 

 

Примеры:

 

Равномерное вращение

(ω = const)

Равнопеременное вращение

(= const)

d = dt

=t

 /t

    

3. Скорости и ускорения точек вращающегося твердого тела

 

Вращательная скорость точки

 

 

v = ω      (3. 6)

 

 

Модуль вращательной скорости точки твердого тела равен произведению расстояния от точки до оси вращения на угловую скорость тела

 

Ускорение точки

или        (3.7) - вращательное ускорение   

   (3.8) – центростремительное ускорение 

 

(3.9) – полное ускорение

 

 

         (3.10)

 

 4. Векторные выражения вращательной скорости, вращательного  и центростремительного ускорений.

Формулы Эйлера.

 

 

 (3.11)

 

 

 

 

 

 (3.12)

 

формулы Эйлера

 

 

Векторные выражения вращательного и центростремительного ускорения точки

 

 

 - полное ускорение точки

 

 - вращательное ускорение точки

 

 

центростремительное ускорение точки

 

 

 

 1. Уравнения плоскопараллельного движения

 

Плоскопараллельным (или плоским) называется такое движение твердого тела, при котором все его точки перемешаются параллельно некоторой неподвижной плоскости П.

 

 

 

Рассмотрим сечение S тела какой-нибудь плоскостью Oxy, параллельной плоскости П. При плоскопараллельном движении все точки тела, лежащие на прямой ММ/, перпендикулярны к сечению (S), то есть к плоскости П движутся тождественно и в каждый момент времени имеют одинаковые скорости и ускорения. Поэтому для изучения движения всего тела достаточно изучить, как движется сечение S тела в плоскости Oxy.

 

 

 

     (4.1)

 

Уравнения (4.1) определяют закон происходящего движения и называются уравнениями плоскопараллельного движения твердого тела.

 

2. Разложение плоскопараллельного движения на поступательное вместе с полюсом и вращательное вокруг полюса

 

Покажем,  что плоское движение слагается из поступательного и вращательного. Для этого рассмотрим два последовательных положения I и II, которые занимает сечение Sдвижущегося тела в моменты времени t1 иt2t+ Δt. Легко видеть, что сечение S, а с ним и все тело можно привести из положения I в положение II следующим образом: переместим сначала тело поступательно, так, чтобы полюс А, двигаясь вдоль своей траектории, пришел в положение А2. При этом отрезок A1B1займет положение , а затем повернем сечение вокруг полюса А2 на угол Δφ1.

 

 

 

Следовательно, плоскопараллельное движение твердого тела  слагается из поступательного движения, при котором все точки тела движутся так же как полюс А и из вращательного движения вокруг этого полюса.

         При этом следует отметить, что вращательное движение тела происходит вокруг оси, перпендикулярной к плоскости П и проходящей через полюс А. Однако для краткости мы будем в дальнейшем называть это движение просто вращением вокруг полюса А.

Поступательная часть плоскопараллельного движения описывается, очевидно, первыми двумя из уравнений (2. 1), а вращение вокруг полюса А -  третьим из уравнений (2. 1).