Физика. Лекция 321.Основное уравнение динамики вращательного движения. Момент инерции тела.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. Мы с вами закончили тему динамики, но на самом деле остался еще один раздел без которого лекции с углубленным изучением физики были бы не полными. На этой лекции мы начнем рассматривать еще одну главу динамики - это динамика вращательного движения.

И так давайте для начала вспомним как мы решали основную задачу механики...основная задача механики считается решенной, если в любой момент времени мы можем указать положение тела в пространстве относительно других тел, т.е если задана какая-то система отсчета и указать x(t) в любой момент времени, вот что значит решить основную задачу механики. И речь в данном случае идет об одномерном движении, а если речь идет о движении в пространстве, то необходимо указать три пространственные координаты тела x, y и z.

Но мы с вами знаем, что существует такой вид движения при котором каждая точка движется по окружности, но центры этих окружностей лежат на одной прямой - эта прямая называется осью вращения, а само движение называется вращательным движением. При таком движении разные точки тела движутся по разным траекториям, у них разные скорости. Эти скорости все время меняются по направлению. Но есть что-то общее в движении всех точек на вращающимся теле. Что общего? Ось вращения и углы поворота всех точек вокруг оси одинаковы, если это твердое тело. Поэтому, если мы рассматриваем вращательное движение, то лучше считать, что основная задача механики решена, если мы сумели указать угол поворота тела в любой момент времени. Так мы можем переформулировать основную задачу механики на случай угла поворота тела.

А теперь давайте вспомним как мы с вами решали основную задачу механики с точки зрения одномерного прямолинейного движения. Мы сначала рассматривали какие силы действуют на тело. Мы считаем, что тело материальная точка, либо говорим о поступательном движении.

А теперь давайте этот же алгоритм "переделаем" для вращательного движения.

Ну а теперь давайте перейдем к закону, который нам позволит получить полный алгоритм нахождения координаты точки на вращающимся теле в любой момент времени. Но перед этим давайте вспомним немного кинематику...

И давайте еще вспомним как рассчитать угол поворота теле тремя разными способами.

И последнюю формулу, которую необходимо вспомнить эта формула движения точки лежащей на окружности при ее неравномерном вращении по окружности.

Ну а теперь давайте перейдем от повторения к непосредственно динамике.

Основное уравнение динамики вращательного движения или второй закон Ньютона для вращательного движения.

Основное уравнение динамики вращательного движения - алгебраическая сумма моментов сил действующих на тело равна произведению момента инерции тела на его угловое ускорение.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора.