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 импульса механической системы




Рассмотрим суммарный момент импульса системы точек (тела) относительно некоторой точки О.

При переходе к другой точке О1 радиус-векторы точек системы преобразуются , поэтому

Суммарный импульс системы равен импульсу центра масс

.

Поэтому в системе отсчета, где центр масс тела покоится , суммарный момент импульса не зависит от точки, относительно которой он вычисляется.

Если рассматривается движение твердого тела, то возможное движение в случае – это вращение вокруг центра масс. В этом смысле момент импульса описывает вращательное движение системы (тела).

Найдем производную от суммарного момента импульса

.

Силы, действующие на точки системы, разделим на внутренние, действующие между точками системы и внешние – со стороны тел, не входящих в систему: .

.

Внутренние силы подчинятся третьему закону Ньютона - они лежат на прямых линиях, попарно соединяющих точки, противоположны по направлению и одинаковы по величине

.

Для каждой из таких пар сил можно ввести одинаковое плечо , поэтому

.

Окончательно

.

Уравнение динамики вращательного движения системы точек

.

Производная от вектора суммарного момента импульса системы равна векторной сумме моментов внешних сил, действующих на систему.

Покоординатное равенство

, , .

 

Момент импульса твердого тела.

 

Рассмотрим твердое тело, которое вращается вокруг неподвижной оси z с угловой скоростью w. Выделим в теле малую частицу массой D mi. Найдем момент импульса этой частицы относительно некоторой точки О на оси вращения. Если радиус-вектор частицы , вектор импульса , то вектор момента импульса частицы приложен к точке О и направлен перпендикулярно к векторам и , т.е. под некоторым углом bi к оси z. Траекторией частицы Dmi является окружность, поэтому вектор импульса направлен по касательной к этой окружности. Следовательно, угол между векторами и равен 900 (как угол между образующей и направляющей конуса). Тогда величина момента импульса частицы .

Пусть - радиус окружности – траектории частицы. Тогда . Рассмотрим проекцию вектора момента импульса на ось z: .

Учитывая, что , получаем: .

Но . Тогда

Для всего тела .

В это выражение входят параметры движения частиц, которые не зависят от положения точки О. Поэтому величина момента импульса вдоль оси z не зависит от положения точки на оси, для которой она вычисляется. В этом выражении величина

называется моментом инерции твердого тела относительно оси z (единица измерения кг×м2). Для сплошных тел суммирование можно заменить интегралом по массе тела

.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-09-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1247 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Вы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потерять берег из виду. © Христофор Колумб
==> читать все изречения...

2282 - | 2104 -


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

Ген: 0.01 с.