
- •Лекция № 03
- •Вращательное движение твердого тела
- •2. Соударения
- •3. Механика твердого тела
- •1. Вращательное движение твердого тела
- •1. Параметры вращательного движения
- •2. Связь линейных и угловых кинематических
- •4. Работа и мощность
- •4.1. Работа силы
- •4.2. Мощность
- •5. Кинетическая и потенциальная энергия
- •5.1. Кинетическая энергия механической системы (т)
- •5.2. Потенциальная энергия (u)
- •6. Закон сохранения энергии
- •2. Соударение
- •7. Условия равновесия механической системы.
- •8. Удар (соударение)
- •Абсолютно упругий удар
- •Абсолютно неупругий удар
- •Механика твердого тела
- •1. Момент инерции. Теорема Штейнера
- •Уравнения динамики вращательного движения твердого тела.
Уравнения динамики вращательного движения твердого тела.
Закон сохранения момента импульса:
В замкнутой системе
момент внешних сил
,
следовательно и
,
откуда вытекает
.
Момент импульса замкнутой системы сохраняется, т.е. не изменяется с течением времени.
Это – фундаментальный закон природы. Он является следствием изотропности пространства: инвариантность физических законов относительно выбора направления осей координат системы отсчета.
При равномерном вращении твердого тела относительно некоторой оси z закон сохранения момента импульса L = Const равносилен Jzω = Const.
Таблица 7.1. Сопоставление основных величин и соотношений поступательного и вращательного движений твердого тела.
Поступательное движение |
Вращательное движение |
||
Масса |
т |
Момент инерции |
J |
Перемещение |
dr |
Угловое перемещение |
dφ |
Скорость |
v =dr/dt |
Угловая скорость |
ω = dφ/dt |
Ускорение |
a = dv/dt |
Угловое ускорение |
ε = dω/dt |
Сила |
F |
Момент силы |
М |
Импульс |
P |
Момент импульса |
L |
Работа |
dA = Fsds |
Работа |
dA = Mzdφ |
Кинетическая энергия |
mv2/2 |
Кинетическая энергия |
Jzω2/2 |
Основное уравнение динамики
|
F = ma |
Основное уравнение динамики
|
M = Jε |
F=dp/dt |
M = dL/dt |
__________________________
(Конец 3 лекции)