Найти в Дзене

Динамика вращательного движения

Для описания вращательного движения вводятся следующие понятия: момент силы, момент импульса, момент инерции. Указанные величины определяются или относительно точки, или относительно оси.
Моментом силы относительно точки О называется вектор (рис.6, а)
Модуль |М| равен произведению модуля силы |F| на плечо l (плечо – кратчайшее расстояние от точки О до линии действия силы, l= r•sinB, B – угол

Для описания вращательного движения вводятся следующие понятия: момент силы, момент импульса, момент инерции. Указанные величины определяются или относительно точки, или относительно оси.

Моментом силы относительно точки О называется вектор (рис.6, а)

Модуль |М| равен произведению модуля силы |F| на плечо l (плечо – кратчайшее расстояние от точки О до линии действия силы, l= r•sinB, B – угол между r и F).

Рис.6
Рис.6

Моментом импульса частицы относительно точки О называется вектор (рис.6,б)

-3

Модуль L равен произведению модуля р на плечо l=r•sinB, B – угол между r и v.

Моментом инерции материальной точки (частицы) относительно точки О называется скалярная величина m•r^2 (m– масса частицы).

Единицы момента силы – ньютон-метр (Н•м), момента импульса –килограмм-метр в квадрате на секунду (кг•м^2/с), момента инерции – килограмм-метр в квадрате (кг•м^2).

Основной закон вращательного движения частицы относительно точки можно сформулировать следующим образом: скорость изменения момента импульса равна моменту сил, действующих на частицу, т.е.

-4

Это уравнение называется уравнением моментов. В неинерциальной системе отсчёта в момент М включаются и моменты сил инерции.

Моментом силы относительно оси Оz называется проекция момента силы М на эту ось (обозначается Мz, см. рис.6,а).

Моментом импульса относительно оси Оz называется проекция момента импульса L на эту ось (обозначается Lz см.рис.6, б).

Моменты силы и импульса относительно оси не зависят от выбора точки О на оси; это –величины скалярные.