Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия  вращения. Работа, совершаемая при вращении тела

 

Момент инерции материальной точки массой m равен  где r – расстояние точки от оси вращения.

Момент инерции твердого тела

где ri – расстояние элемента массой D mi от оси вращения.

В случае непрерывного распределения масс момент инерции твердого тела определяется с помощью интегрирования:

.

 Если тело однородное, то есть его плотностьrодинакова по всему объему, то

,

где V – объем тела.

Моменты инерции некоторых тел массой m относительно оси, проходящей через центр тяжести:

а) однородного стержня длиной l перпендикулярно стержню

б) тонкого кольца, обруча или тонкостенного цилиндра радиусом R перпендикулярно плоскости основания: ;

в) однородного диска или сплошного цилиндра радиусом R перпендикулярно плоскости основания: ;

г) однородного шара радиусом R: .

Теорема Штейнера. Момент инерции тела массой m относительно произвольной оси равен

где J 0 – момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр тяжести тела параллельно заданной оси; d – расстояние между осями вращения.

Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси

где w – угловая скорость тела.

Кинетическая энергия тела, катящегося по плоскости без скольжения

,

где υС – скорость центра масс тела; m – масса катящегося тела; JC момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс; w – угловая скорость тела.

Работа, совершаемая при вращении тела:

где J – момент инерции тела; w1и w2 начальная и конечнаяугловые скорости тела.

Момент силы. Уравнение динамики вращательного

Движения. Момент импульса. Закон сохранения момента

Импульса

Момент силыF относительно неподвижной точки О:

,

где  – радиус-вектор, проведенный из точки О в точку приложения силы .

Модуль момента силы

где a – угол между векторами  и ; r sina = l – плечо силы (кратчайшее расстояние между линией действия силы и точкой О).

Момент силыF относительно оси вращения:

М = F ^ l,

где F ^ – проекция силы F на плоскость, перпендикулярную оси вращения; l – плечо силы.

  Момент импульса материальной точки А относительно неподвижной точки О:

,

где  – импульс материальной точки;  – радиус-вектор, проведенный из точки О в точку А.

Основное уравнение динамики вращательного движения:

,

где  – результирующий момент внешних сил, действующих на тело;  – угловое ускорение; J – момент инерции тела.

Момент импульса тела, вращающегося относительно неподвижной оси z:

где w – угловая скорость тела.

Закон сохранения момента импульса системы тел, вращающихся вокруг неподвижной оси, имеет вид

J 1w1 = J 2w2,

где J 1 и w1 – момент инерции системы тел и угловая скорость вращения в начальный момент времени; J 2и w2 – момент инерции и угловая скорость в конечный момент времени.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Кинематика вращательного движения | Элементы специальной теории относительности
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-11-11; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 197 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

2343 - | 2068 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.013 с.