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 ) ,при Fвнеш = 0 |
Закон сохранения момента импульса (ЗСМИ ) , при Mвнеш = 0 |