- •1.Введение
- •2.Траектория и путь м.Т. Ск-ть м.Т.
- •3.Ускорение м.Т.
- •4.Поступат. И вращат. Движ. Тв. Тела.
- •6. Масса и Импульс тела
- •7.Центр масс
- •8.Закон сохранения импульса
- •11.Момент импульса
- •9.Движение тела перем. Массы
- •10.Момент силы
- •11.Закон сохранения момента импульса
- •13.Момент инерции
- •14.Энергия
- •15.Кинетическая энергия. Работа
- •16.Потенциальные (консервативные) силы. Потенциальная энергия
- •17.Закон сохр. Полной мех. Энергии
- •18.Кинетическая энергия вращательного движения
- •19.Плоское движение. Кинетическая энергия плоского движения
- •20.Неинерциальные системы отсчета
- •21.Колебание. Типы колебаний
- •22.Гармонические колебания
- •23.Метод вект. Диаграмм
- •24.Сложение двух гармонических колебаний
- •25.Упругая сила. Энергия гармонических колебаний
- •26.Потенциальная энергия. Полная энергия гармонич. Колебаний.
- •27.Пружинный маятник. Физический маятник
- •28.Математический маятник. Приведённая длина физического маятника
- •29.Затухающие механические колебания
- •30.Вынужденные механические колебания.
- •31.Упругие волны.Продольные и поперечные волны в упругой среде
- •32.Типы волн и их характеристики. Плоская синусоидальная волна
- •33.Сферическая и стоячие волны
- •34.Фазовая скорость упругих волн в твердой среде
- •35.Энергия упругой волны
- •36.Принцин относительности Галилея или преобразования Галилея
- •37.Специальная теория относительности. Преобразования Лоренца
- •38.Изменение длины тела
- •39.Промежуток времени между событиями
- •40.Основной закон релятивистской динамики
- •41.Релятивистский закон взаимодействия массы и энергии
- •42.Ур-ние Бернулли
- •43.Формула Торричелли. Ламинарный и турбулентный режимы движения вязкой среды
- •44.Статистический, динамический и термодинамический методы исследования.
- •45.Ф-я распределения вероятности
- •46.Распределение Максвелла.Средняя, среднеквадратичная и наивероятная скорости молекул.
- •47.Распределения Больцмана. Барометрическая формула
- •48.Ур-ние состояния идеальных газов
- •49.Число степеней свободы.Внутренняя энергия газа
- •50.Теплоемкость газов
11.Закон сохранения момента импульса
.
Определим, от чего зависит изменение момента импульса частицы. Для этого возьмем производную по времени от левой и правой части ур-ния момента импульса.

В
первом члене этой суммы
есть ∑ результирующих сил, действующ.
на частицу.
2-й
член = 0 по опред. вект. произвед. , тогда
,
т.е. ск-ть изменения мом. импульса частицы
со временем = суммарному мом. сил,
действующему на частицу.
Проекц.
вект. изменения мом. импул. на произвольную
ось z
есть величина

Таким образом, производная по времени от момента импульса относительно произвольной оси = моменту сил, действующих на частицу, относительно той же оси.
Для
системы м.т. изменение момента импульса
запишется в виде ур-ния
,
где
– моменты импульсов отдельных частиц;
- момент силы внутр. сил;
- мом. силы внешн. сил.
Тогда
производная суммарного момента импульса
системы м.т. будет =
.
Каждое из слагаемых правой части этого ур-ния представляет сумму моментов сил, действующих на i-ю частицу.
Суммарный
момент внутр. сил = 0 и ур-ние принимает
вид
.
Если
сист. замкнута, т.е. внешние силы на сист.
не действуют,
,
то

Закон сохр. мом. импульса:
Мом. импульса замкнутой сист. м.т-ек остается постоянным.
Мом.
импульса тела относит. неподвижной т.О,
вокруг кот. это тело вращается с угл.
ск-тью
,
равен
,
где
– радиус-вектор, проведенный из т.О в
малый элемент тела массойdm,
-
лин. ск-ть
.
Из
ур-ния для момента импульса рассм.
двойное вект. произведение
.
Из
всех этих записей следует, что
и вект.
в общем случае не совпадают по направлению
Интеграл
вида
обознач.
и наз. мом. инерции м.т. или системы м.т.,
или тв. тела.
Момент
импульса тела, закрепленного в т.О
его
совпадают по направлению, если тело
вращается вокруг одной из его главных
осей инерции, проходящих через т.О, тогда
2-е слагаемое = 0 и
,
где
– мом. инерции тела относит. этой главн.
оси.
13.Момент инерции
Мом.
инерции мех. сист.
относит. неподвижн. оси ОО’ наз. физ.
величина I0
= сумме произведений масс всех N
м.т-ек сист. на квадрат из расстояния до
этой оси.
,
где
и
- масса м.т. и ее расстояние до оси.
Мом.
инерц. тв. тела относит. оси ОО’ запис.
формулой.
(1), где
- масса малого элемента тела
,
- плотность тв. тела,R
– расстояние от элемента объема
до оси ОО’.
Если
тело однородное, то плотность его во
всех т. Одинаковая и = const
и ее можно вынести за знак интеграла.
(2).
Если
тело оси симметричное, то можно опред.
мом. инерц. такого тв. тела относительно
любой оси, || -ной данной.
Рассм.
произвольное тело и 2 || друг другу оси,
одна из кот. – ось С проходит через
центр масс тела, а другая – ось О - || оси
С и отстоит от нее на расстояние l.
Выберем оси координат как показано на
рис. Момент инерции I
относит. оси О опред. выр.

Первая
сумма в () дает координаты точки массой
относительно центра тяжести, в произведение
под суммой дает произведениеIc
относительно
центра масс
Во
вторую сумму входит сумма координат
,
кот. =
всех
тела, а это есть координата центра масс.
Эта сумма = 0, т.к. мы поместим начало
первой системы координат в эту точку.
В
третьей сумме
мы имеем
,
а это есть масса нашего тела. Тогда
момент инерции тела относительно оси
О, находящейся на расстоянииl
от оси С, проходящей через центр масс и
|| оси О, запишется ур-нием
.
Это ур-ние наз.т.Штейнера,
или т. о переносе осей симметрии. Это
теор. формулируется так: момент инерции
тела относительно произвольной оси (О)
равен сумме моментов инерции относительно
оси, || данной и проходящей через центр
масс тела, и произведения массы m тела
на квадрат расстояния между осями.
Учитывая т.Штейнера, вводятся след. физ. понятия:
1)оси инерции, проходящие через центр инерции тела (центр масс), наз. главными центральными осями инерции тела, а момент инерции тела относительно этих осей – главными центральными моментами инерции.
2)Ось симметрии однородного тела всегда явл. одной из его главных центральных осей инерции.
