Кинетическая энергия вращающегося тела.
Остановимся на вопросе вычисления
кинетической энергии тела вращающегося
вокруг фиксированной оси. Запишем
кинетическую энергию тела:
которое, вращается вокруг фиксированной
оси:
(32)
При вращении вокруг фиксированной оси
скорость
,
расстояние до оси вращения
и угловая скорость связаны соотношением:
(33)
с учётом этой связи можно выразить
кинетическую энергию через момент
инерции и угловую скорость:
(34)
Механика твердого тела.
Движение твёрдого (недеформируемого)
тела определяется движением центра
масс и вращением вокруг оси проходящей
через центр масс. Вообще говоря, последнее
требование не является необходимым, но
обычно так бывает проще. В итоге получаем,
что под действием внешних сил движение
твердого тела (недеформируемого тела)
описывается следующей системой уравнений
(16):
(35)
(36)
Эту систему мы уже писали (16) и эти формулы
просто ещё раз напоминают, что недостаточно
равенства нулю внешних сил. В этом случае
тело ещё может вращаться вокруг центра
масс. А вот если нулю равны и моменты,
то тело покоится. Ну а моменты у нас
учитывают мо обстоятельство, что силы,
приложенные к разным точкам, действуют
по-разному.