Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

ВИЗНАЧЕННЯ: Поступальним називається такий рух абсолютно твердого тіла, при якому будь-яка пряма жорстко пов'язана з тілом переміщається паралельно самій собі.

Всі точки тіла, що рухається поступально в кожен момент часу мають однакові швидкості і прискорення, а їх траєкторії повністю поєднуються при паралельному перенесенні, тому кінематичне розгляд поступального руху абсолютно твердого тіла зводиться до вивчення руху будь-якої його точки. У найзагальнішому випадку поступально рухається тіло володіє трьома ступенями свободи.

ВИЗНАЧЕННЯ: Рух абсолютно твердого тіла, при якому дві його точки A і B залишаються нерухомими, називається обертанням, або обертовим рухом навколо нерухомої прямої AB. званої віссю обертання.

При обертанні твердого тіла навколо нерухомої осі все його точки описують кола, центри яких лежать на осі обертання, а площині перпендикулярні їй. Тіло, що обертається навколо нерухомої осі, має одним ступенем свободи. Його положення визначається завданням кута поворота з деякого початкового положення.

ВИЗНАЧЕННЯ: Кутовий швидкістю обертання абсолютно твердого тіла називається вектор

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх
, чисельно рівний першої похідної від кута повороту за часом і спрямований уздовж осі обертання таким чином, щоб він збігався з напрямком з поступальним рухом свердлика, рукоятка якого обертається разом з тілом.

Лінійна швидкість визначається за формулою Ейлера:

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

Поряд з кутовий швидкістю обертання тіла користуються поняттями періоду і частоти обертання.

ВИЗНАЧЕННЯ: Періодом обертання називається проміжок часу протягом якого тіло, обертаючись з кутовою швидкістю , робить один повний оберт.

ВИЗНАЧЕННЯ: Частотою обертання називається число оборотів, що здійснюються тілом за 1 секунду при рівномірному обертанні з кутовою швидкістю .

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

Кутовим прискоренням називається вектор  рівний першої похідної за часом від кутової швидкості або другій похідній від кута повороту:

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

При обертанні тіла навколо нерухомої осі зміни вектора  обумовлені змінами його чисельного значення.

Вектор  спрямований уздовж осі обертання, в ту ж сторону що і вектор  при

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх
при русі рівноприскореному і
Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх
- в протилежну сторону при русі равнозамедленно.

Запишемо функцію, яка б пов'язала кутові величини з лінійними:

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

При рівномірному обертанні  = 0,  = const,  = 0  t.

При равнопеременное русі

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

Якщо обертання здійснюється навколо деякої осі, то

Кінематика поступального і обертального руху твердого тіла, кутова швидкість прискорення та їх

Динаміка матеріальної точки і поступального руху твердого тіла.

Iзакон Ньютона, маса, сила.

Динаміка є основним розділом механіки, і в її основі лежать три закони Ньютона, сформульовані ним в 1687 році. Їх розглядають як систему взаємозалежних законів і дослідної перевірки піддають не кожен окремий закон, а всю систему в цілому.

Iзакон Ньютона: Будь-яка матеріальна точка зберігає стан спокою або рівномірного прямолінійного руху до тих пір, поки вплив з боку інших тіл не змусять її змінити цей стан.

ВИЗНАЧЕННЯ: Прагнення тіла зберігати стан спокою або рівномірного прямолінійного руху називається інертністю.

Механічний рух щодо і його характер залежить від системи відліку. Ті системи, по відношенню до яких виконується I закон Ньютона називаються інерційних системами відліку.

ВИЗНАЧЕННЯ: інерційних системах відліку (ІСО) є така система відліку, щодо якої матеріальна точка, вільна від зовнішніх впливів, або покоїться, або рухається рівномірно і прямолінійно.

(ІСО - це така система відліку, в якій використовується I закон Ньютона.)

З досвіду відомо, що при однакових взаємодіях різні тіла набувають різні прискорення, отже, прискорення залежить не тільки від величини впливу, а й від властивостей самого тіла, тобто від його маси.

ВИЗНАЧЕННЯ: Маса тіла - це фізична величина, яка є однією з характеристик матерії, яка визначає її інерційні (інертна маса) і гравітаційні (гравітаційна маса) властивості.

В даний час прийнято вважати, що інерційна маса дорівнює гравітаційної з точністю до 10 -12 їх значень.

Щоб описувати вплив, яка згадується в I законі Ньютона, вводять поняття сили. У кожен момент часу сила характеризується чисельним значенням, напрямком в просторі і точкою докладання.

ВИЗНАЧЕННЯ: Сила - це фізична векторна величина, що є мірою механічної дії на тіло з боку інших тіл або полів, в результаті якого тіло набуває прискорення або змінює свою форму і розміри.

Схожі статті