
FTF 1 semestr.SHECOLDIN / 25
.docxМежду движением твердого тела вокруг неподвижной оси и движением отдельной материальной точки (или поступательным движением тела) существует тесная и далеко идущая аналогия. Каждой линейной величине из кинематики точки соответствует подобная величина из кинематики вращения твердого тела. Координате s соответствует угол φ , линейной скорости v - угловая скорость w , линейному (касательному) ускорению а - угловое ускорение ε . Сравнительные параметры движения:
Поступательное движение |
Вращательное движение |
|||
Перемещение |
S |
Угловое перемещение |
φ |
|
Линейная скорость |
|
Угловая скорость |
|
|
Ускорение |
|
Угловое ускорение |
|
|
Масса |
m |
Момент инерции |
I |
|
Импульс |
|
Момент импульса |
|
|
Сила |
F |
Момент силы |
M |
Таблицу можно продолжать и далее.
Работа:
|
|
Кинетическая энергия
|
|
Выражения для вращательного движения напоминают соответствующие выражения поступательного движения. Они получаются из последних формальной заменой m → I , v → w , p → L
Выражения имеют не просто формальное сходство. Поступательное движение можно рассматривать, как вращательное, с радиусом вращения, стремящимся к бесконечности, и угловой скоростью, стремящейся к нулю.
Представленная таблица не может претендовать на всю полноту охвата аналогичных значений. Для вращательного и поступательного движений формулируются и аналогичные законы:
Закон сохранения импульса (ЗСИ )
|
Закон сохранения момента импульса (ЗСМИ )
|