М

инистерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тамбовский государственный технический университет»

ФИЗИКА

МЕХАНИКА

АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО

ТЕЛА, ЖИДКОСТИ

И КОЛЕБАНИЙ

Конспект лекций

Утверждено Ученым советом ТГТУ

в качестве учебного пособия

Тамбов

2008

УДК 535. 338 (0765)

ББК В 36 я 73-5

Р е ц е н з е н т ы:

Д. п. н., профессор,

заведующий кафедрой теоретической механики ТГТУ

Н.Я.Молотков

Д. ф.-м. н., профессор,

заведующий кафедрой прикладной математики ТГТУ

Г.М.Куликов

Б261 Физика. Механика абсолютно твердого тела, жидкости и ко-

лебаний.: конспект лекций / авт.-сост. В.И.Барсуков. Тамбов:

Тамб. гос. техн. ун-т, изд-во ООО « Центр-пресс », 2008.-

124с.

Предлагаемое учебное издание представляет собой кон-

спект лекций по разделу “Физические основы механики” курса

общей физики, читаемого в соответствии с Государственным

стандартом для высших технических учебных заведений.

Оно предназначено для студентов первых курсов всех

специальностей инженерного профиля дневного и заочного от-

делений.

Удк 535. 338 (0765)

ББК В 36я 73-5

Тамбовский государственный

технический университет (ТГТУ), 2008

 Издательство ООО «Центр-Пресс»

Механика абсолютно твердого тела

1 Поступательное и вращательное движение

ТВЕРДОГО ТЕЛА

1. Абсолютно твёрдым телом называется тело, деформациями которого в данной задаче можно пренебречь. При движении абсолютно твердое тело выступает как единое целое.

2. Любое сколь угодно сложное движение твёрдого тела может быть сведено к сумме двух простейших движений - поступательного и вращательного.

3. Поступательным движением твёрдого тела называется такое движение, при котором любая прямая, проведенная в теле, сохраняет неизменное направление в пространстве, т.е. перемещается параллельно самой себе.

По форме траектории поступательное движение может быть как прямолинейным, так и криволинейным (например, каждая точка кабины “колеса обозрения” (рис.1) движется по криволинейной траектории - по окружности).

Поступательное движение твёрдого тела называется плоским, если любая точка или частица тела во время движения описывает плоскую траекторию.

При поступательном движении все точки твердого тела за один и тот же промежуток времени совершаютодинаковые (равные по величине и направлению) перемещения. Следовательно, при поступательном движении скорости и ускорения всех точек тела в любой момент времени также одинаковы. Поэтому, чтобы описать поступательное движение абсолютно твёрдого тела, достаточно определить движение одной из его точек.

4. Вращательным движением твёрдого тела вокруг неподвижной оси называется такое движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, назы-

ваемой осью вращения.

Ось вращения может проходить сквозь тело или лежать за его пределами (рис.2). Если ось вращения проходит сквозь тело, то те точки тела, которые лежат на этой оси, во время движения тела остаются в покое.

Вращательное движение вокруг неподвижной оси всегда является плоским движением.