
- •Удк 537.8 Динамика твердого тела. Работа. Мощность: метод. Указания к практическим занятиям по физике /ргасхм гоу, Ростов н/д, 2010. — 33 с.
- •1, Краткие теоретические сведения
- •Механическая работа, мощность и энергия
- •2. Примеры решения задач
- •3. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Обозначения и единицы физических величин в си
- •5. Варианты заданий для самостоятельной работы
- •6. Литература
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ростовская-на-Дону государственная академия
сельскохозяйственного машиностроения
Кафедра «Электротехника и техническая кибернетика»
ДИНАМИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА.
РАБОТА. МОЩНОСТЬ
Методические указания к практическим занятиям по физике
для студентов 1-го курса технических специальностей
всех форм обучения
Ростов-на-Дону
2010
Составители:
кандидат физико-математических наук, доцент кандидат физико-математических наук, доцент кандидат физико-математических наук, доцент |
|
В.В. Шегай Н.В. Дорохова В.П.Сафронов |
Удк 537.8 Динамика твердого тела. Работа. Мощность: метод. Указания к практическим занятиям по физике /ргасхм гоу, Ростов н/д, 2010. — 33 с.
Представляют собой руководство для проведения практических занятий и выполнения самостоятельных работ в 1-ой части курса физики по темам: динамика вращательного движения, закон сохранения момента импульса, работа и мощность при поступательном и вращательном движениях, энергия, законы изменения и сохранения механической энергии
Дается необходимый справочный материал, приведены примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения.
Указания предназначены для студентов 1-го курса технических специальностей всех форм обучения.
Печатается по решению редакционно-издательского совета академии
Рецензент |
кандидат физико-математических наук, доцент |
Э.Н. Кленов |
Научный редактор |
доктор технических наук, профессор |
Д.Я. Паршин |
-
Ó
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Ростовская-на-Дону государственная академия сельскохозяйственного машиностроения, 2010
Оглавление
1. |
Краткие теоретические сведения |
3 |
2. |
Примеры решения задач |
7 |
3. |
Задачи для самостоятельного решения |
17 |
4. |
Обозначения и единицы физических величин в СИ |
31 |
5. |
Варианты заданий для самостоятельной работы |
32 |
6. |
Литература |
33 |
1, Краткие теоретические сведения
Динамика твердого тела
Момент
силы
относительно
выбранной оси вращения
характеризует
силовое взаимодействие тел при
вращательном движении. По модулю момент
силы равен произведению силы
на плечо:
,
где
— плечо силы —
кратчайшее
расстояние от линии действия силы до
оси вращения). Моменты, вращающие тело
против часовой стрелки, считаются
положительными, по часовой стрелке —
отрицательными. Вектор момента силы
совпадает с осью вращения.
Момент
инерции
мера инертности тел во вращательном
движении и зависит от массы тела и ее
распределения относительно оси вращения.
Момент
инерции материальной точки массой
:
,
где
— расстояние от точки до оси вращения.
Момент инерции системы N материальных точек:
.
Моменты
инерции однородных тел массой
относительно
оси симметрии.
Тело |
Положение оси |
Момент инерции |
Полый
тонкостенный цилиндр (обод, кольцо)
радиусом
|
Ось цилиндра |
|
Сплошной
однородный цилиндр или диск радиусом
|
Ось цилиндра |
|
Однородный
шар радиусом
|
Ось проходит через центр шара |
|
Тонкостенная
сфера радиусом
|
Ось проходит через центр сферы |
|
Однородный
стержень длиной
|
Ось проходит перпендикулярно стержню через его середину: |
|
Однородный
стержень длиной
|
Ось проходит перпендикулярно стержню через его конец |
|
Момент инерции тела I относительно смещенной оси вращения (теорема Штейнера):
,
где
—
момент инерции относительно оси,
проходящей через центр масс параллельно
заданной оси; m
— масса
тела;
— расстояние между осями вращения.
Основной закон динамики вращательного движения :
,
где
—алгебраическая
сумма моментов сил, действующих на тело;
— угловое ускорение.
Момент
импульса тела
относительно неподвижной оси вращения:
,
где
— угловая скорость тела. Моменты
импульсов тел, вращающихся, по часовой
стрелке считаются отрицательными,
против — положительными.
Закон сохранения момента импульса (для неподвижной оси):
если сумма моментов всех внешних сил равна нулю, то алгебраическая сумма моментов импульсов тел не меняется:
.