- •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:
.