лабы лада физика. Закон Гука справедлив только для упругой деформации
Скачать 130.52 Kb.
|
3-2 1) Моментом силы относительно точки (центра) называется вектор, численно равный произведению модуля силы на плечо, т. е. на кратчайшее расстояние от указанной точки до линии действия силы. Он направлен перпендикулярно плоскости, проходящей через выбранную точку и линию действия силы Если O— точка, относ кот находится момент силы F, то момент силы обозначается символом Мо(F). Если точка приложения силы F определяется радиусом-вектором r относительно О, то справедливо соотношение Мо(F)=г х F. Т.е. момент силы равен векторному произведению вектора r на вектор F Момент силы относительно оси Моментом силы относительно оси называется скалярная величина, равная проекции на эту ось векторного момента силы относительно любой точки на оси. Векторный момент силы зависит от выбора точки на оси, а его проекция, то есть осевой момент силы, будет одной и той же при любом выборе этой точки. Из этого определения следует, что аналитическое вычисление моментов силы относительно координатных осей Ox, Oy, Oz можно выполнять по формулам расчета проекций векторного момента зтой силы относительно начала координат О (Аналитический метод вычисления векторного момента силы относительно точки). Момент силы относительно оси может определяться также геометрическим методом. 2) Для характеристики динамических процессов вращательного движения тел используются следующие физические параметры: момент инерции I, момент силы и момент импульса относительно точки (полюса) или оси вращения. Однако следует подчеркнуть, что при этом нельзя смешивать векторы момента импульса и момента силы относительно полюса и оси. Это разные понятия, хотя и связанные между собой. А именно: вектор момента силы и вектор момента импульса относительно полюса- есть векторы. Момент силы и момент импульса относительно оси - есть проекции на эту ось векторов момента силы и момента импульса относительно полюса, лежащего на этой оси. Если ось симметрии тела совпадает с осью вращения, то момент силы и момент импульса тела относительно этой оси уже являются векторами. Момент инерции тела (системы м.т.) относительно оси является также вспомогательным понятием и не играет особой роли в динамике вращательного движения, тем не менее его применение оправдано уже тем, что процесс вычисления момента инерции тел относительно оси часто удается упростить, зная моменты инерции этих же тел относительно полюса (точки). 5.1. Момент инерции материальной точки Момент инерции м.т. и тел является скалярной величиной и широко применяется не только в физике, но и ряде других дисциплин: теоретическая, прикладная механика и т.д. Моментом инерции м.т. относительно полюса называют скалярную величину, равную произведению массы этой. точки на квадрат расстояния до полюса.. Момент инерции м.т. можно найти по формуле
где m - масса м.т., R - расстояние до полюса 0. Единицей измерения момента инерции в СИ является килограмм умноженный на метр в квадрате (кгм2). 3) Угловое ускорение – это псевдовекторная физическая величина, которая равна первой производной от псевдовектора угловой скорости по времени: . Угловое ускорение характеризует силу изменения модуля и направления угловой скорости при движении твердого тела. Единица измерения угловой скорости радиан в секунду (рад/с). Таким образом, вектор ω определяет направление и быстроту вращения. Если ω=const, то вращение называется равномерным. При вращении тела вокруг неподвижной оси вектор углового ускорения направлен вдоль оси вращения в сторону вектора угловой скорости 4) Согласно уравнению (5.8) второй закон Ньютона для вращательного движения По определению угловое ускорение и тогда это уравнение можно переписать следующим образом с учетом (5.9) или
Это выражение носит название основного уравнения динамики вращательного движения и формулируется следующим образом: изменение момента количества движения твердого тела , равно импульсу момента всех внешних сил, действующих на это тело. 5) |