Добавил:
ac3402546@gmail.com Направление обучения: транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов группа ВН (Вечерняя форма обучения) Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
20
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
3.03 Mб
Скачать

3.47. Частные случаи приведения сил инерции твердого тела в различных случаях его движения

Поступательное движение. При поступательном движении тела силы инерции его точек приводятся к равнодействующей, геометрически равной главному вектору и приложенной в центре масс этого тела.

RФ = −MaC

Главный момент в этом случае равен нулю. Объясняется это тем, что при поступательном движении ускорения всех точек тела одинаковы и равны ускорению центра масс ak =aC . Тогда все силы инерции образуют систему параллельных сил, которые, как известно из статики, приводятся к

равнодействующей.

281

Вращательное движение.

(В общем случае силы инерции приводятся и к главному вектору, и к главному моменту)

Частный случай:

Сxy плоскость симметрии; т. С - центр масс;

ac=0.

Главный вектор

RФ = −MaC = 0

282

Главный момент

N

N

MСФ = rk Фk = − rk mk ak

k =1

k =1

ak = rk + vk

a = −(

y + 2 x ),

kx

 

 

z

k

k

a

=(

x

 

2 y ),

 

ky

 

z k

k

 

akz

= 0.

 

 

283

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

j

k

 

rk mk ak = mk

 

xk

 

 

 

yk

0

=

 

(

y + 2 x )

 

x 2 y

0

 

 

 

z k

k

 

z k

k

 

 

= mk z (xk2 + yk2 )k

N

M CΦ = − z k mk rk2 = −JCz k =1

284

Если твердое тело вращается вокруг неподвижной оси Оz, перпендикулярной плоскости симметрии тела и проходящей через центр масс С, то силы инерции точек тела приводятся к только одной паре, лежащей в плоскости симметрии.

Проекция главного момента сил инерции на ось вращения

MCzΦ = −JCz z

285

Плоскопараллельное движение.

Тело имеет плоскость материальной симметрии, все точки тела движутся в плоскостях параллельных этой плоскости.

Силы инерции поступательного движения приводятся:

к главному вектору, приложенному в центре масс:

RФ = −MaC

286

Силы инерции вращательного движения тела приводятся к паре сил, лежащей в плоскости симметрии и имеющей момент

MCzΦ = −JCz z

Если твердое тело имеет плоскость материальной симметрии и движется параллельно этой плоскости, то силы инерции точек тела приводятся к силе, приложенной в центре масс тела, и к паре сил, лежащей в плоскости симметрии. Сила равна главному вектору сил инерции, а величина момента пары равна главному

моменту сил инерции.

287

Пример 3.13.

mg

N

Fтр

m

R

-активная сила;

-нормальная реакция;

-сила трения скольжения;

-масса цилиндра;

-радиус цилиндра;

v0 =0

288

Главный вектор сил инерции

RФ = −MaC

Главный момент сил инерции

MCzΦ = −JCz z

289

N

Fkx k =1

N

Fky k =1

N

mC

k =1

aC = zC R

JzC = 12 mR2

=0, mg sin – maC Fтр = 0,

=0, N mg cos = 0,

= 0

JzC zC Fтр R = 0.

290