35. Сили тертя. Сухе та грузле тертя. Рух твердого тіла по похилій площині

Си́ла тертя́  — це непотенційна сила, яка протидіє рухові фізичного тіла, розсіюючи його механічну енергію в тепло. Прикладом системи, що працює в умовах грузлого тертя, може служити гідравлічний амортизатор (мал.15), що створює опір руху поршня, що залежить не від переміщення (як це властиво пружним зв'язкам), а від швидкості і пропорційний її першому ступеню (14). Подібні пристрої застосовуються, наприклад, у конструкціях автомобільної підвіски. Гідравлічний амортизатор складається з одного або декількох циліндрів із поршнями або з камери, у якій обертається крильчатка. Циліндри і камера наповнені амортизаційною рідиною. При русі поршнів або крильчатки ця рідина продавлюється через калібровані отвори; цим створюється опір, за характером близький до грузлого. У формулі (14) R - це сила, що діє на амортизатор, а грузла реакція амортизатора на коливне тіло має протилежний напрямок.

36. Поступальний та обертальний рухи твердого тіла (тт). Кутова швидкість та кутове прискорення

Поступальний рух — рух, при якому всі точки тіла або системи матеріальних точок переміщаються паралельними траекторіями.

Рух ізольованої матеріальної точки поступальний за означенням.

Рух абсолютно твердого тіла можна подати у вигляді суми поступального руху й обертання.

В загальному випадку довільної системи матеріальних точок рух можна подати у вигляді поступального руху і відносного руху точок системи одна щодо іншої.

В класичній механіці поступальний рух задовільняє рівнянню

, де — сумарний імпульс усіх тіл механічної системи, - сумарна сила.

Обертання - вид руху, при якому одна точка механічної системи, що називається центром обертання залишається непорушною.

Для замкнутої механічної системи, для якої виконується закон збереження імпульсу, будь-який рух можна розділити на поступальний рух центра інерції і обертання навколо цього центру.

При обертанні замкнутої механічної системи виконується закон збереження моменту імпульсу.

В загальному випадку незамкненої механічної системи центр обертання може не збігатися з центром інерції. Центр обертання в багатьох випадках фіксований накладеними на механічну систему зовнішніми в'язями. Так, наприклад, при обертанні дзиґи центр обертання - точка опори

Кутова́ шви́дкість — відношення зміни кута при обертанні до відрізку часу, за який ця зміна відбулася.

.

Вимірюється в радіанах за секунду. Оскільки зростання кута відраховується проти годинникової стрілки, то кутова швидкість додатня при обертанні проти годинникової стрілки і від'ємна при обертанні за годинниковою стрілкою.

Якщо зміна кута нерівномірна, то вводиться миттєва кутова швидкість

Кутове прискорення - похідна від кутової швидкості по часу

,

де - кутове прискорення, - кутова швидкість, t - час.

Вимірюється в рад/c².

37. Момент інерції твердого тіла. Моменти інерції тіл найпростішої форми

Момент інерції твердого тіла відносно довільної осі залежить не тільки від маси, форми і розмірів тіла, але також від положення тіла відносно цієї осі. Згідно з теоремою Штейнера (теоремою Гюйгенса-Штейнера), момент інерції тіла J відносно довільної осі дорівнює сумі моменту інерції цього тіла J_c відносно осі, що проходить через центр маси тіла паралельно до осі, що розглядається, і добутку маси тіла m на квадрат відстані d між осями:

Моме́нт іне́рції — є мірою інерції обертального руху, аналогічно масі для поступального.

В загальному випадку, значення моменту інерції об'єкта залежить від його форми та розподілу маси в об'ємі: чим більше маси сконцентровано далі від центра мас тіла, тим більшим є його момент інерції. Також його значення залежить від обраної осі обертання.