ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ – 4 ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ. Основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

9.ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°.ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы (синонимы: крутящий ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, вСртящий ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚) — вСкторная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная вСкторному ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽΒ Ρ€Π°Π΄ΠΈΡƒΡ-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Β (ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ оси вращСния ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ прилоТСния силы — ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ), Π½Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ этой силы. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ дСйствиС силы Π½Π° Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ΅Β Ρ‚Π΅Π»ΠΎ. Π’Β Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅Β ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Β«Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ сила». Π’Β ΠœΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† (БИ)Β Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π΅ΠΉ измСрСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ΡΡΒ Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½-ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΈΠ½ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ сил, это понятиС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ»ΠΎ Π² трудахАрхимСда над Ρ€Ρ‹Ρ‡Π°Π³Π°ΠΌΠΈ. Π’ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠ΅ΠΌ случаС, Ссли сила ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π° ΠΊ Ρ€Ρ‹Ρ‡Π°Π³Ρƒ пСрпСндикулярно Π΅ΠΌΡƒ, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ этой силы Π½Π° расстояниС Π΄ΠΎ оси вращСния Ρ€Ρ‹Ρ‡Π°Π³Π°. НапримСр, сила Π² 3 Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°, прилоТСнная ΠΊ Ρ€Ρ‹Ρ‡Π°Π³Ρƒ Π½Π° расстоянии 2 ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ оси вращСния, создаёт Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ сила Π² 1 Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½, прилоТСнная ΠΊ Ρ€Ρ‹Ρ‡Π°Π³Ρƒ Π½Π° расстоянии 6 ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² Π΄ΠΎ оси вращСния. Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎ, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы частицы опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅:

Π³Π΄Π΅Β β€” сила, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° частицу, а—радиус-вСктор частицы.

ΠœΠΎΠΌΠ΅ΜΠ½Ρ‚ ΠΈΜΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β (кинСтичСский ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ количСства двиТСния) Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΊΠΎΠ»ΠΈΡ‡Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, зависящая ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎΒ ΠΌΠ°ΡΡΡ‹Β Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½Π° распрСдСлСна ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния ΠΈ с ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉΒ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ происходит Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅:Β ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈΒ β€” это псСвдовСктор, Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси — псСвдоскаляр.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы сохраняСтся.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ инСрции — скалярная (Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС — тСнзорная) физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, ΠΌΠ΅Ρ€Π° инСртности Π²ΠΎΒ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈΒ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠΊΠ°ΠΊ масса Ρ‚Π΅Π»Π° являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ Π΅Π³ΠΎ инСртности Π² ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. Π₯арактСризуСтся распрСдСлСниСм масс Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅: ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ элСмСнтарных масс Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ ΠΈΡ… расстояний Π΄ΠΎ Π±Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ мноТСства (Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, прямой ΠΈΠ»ΠΈ плоскости).

Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° измСрСния Π²Β ΠœΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠ½Π°Ρ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ систСмС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ† (БИ):Β ΠΊΠ³Β·ΠΌΒ².

ΠžΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅:Β IΒ ΠΈΠ»ΠΈΒ JΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ инСрции мСханичСской ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡ‹Β ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси («осСвой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈΒ») называСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°Β Ja, равная суммС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ масс всСх 

nΒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… точСк систСмы Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΈΡ… расстояний Π΄ΠΎ оси:

,

Π³Π΄Π΅: miΒ β€” масса i-ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ,

riΒ β€” расстояниС ΠΎΡ‚Β i-ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π΄ΠΎ оси.

11. Зако́н сохранС́ния момС́нта ΠΈΜΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β (Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°)Β β€” ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΈΠ· Ρ„ΡƒΠ½Π΄Π°ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…Β Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² сохранСния. ΠœΠ°Ρ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈ выраТаСтся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΡƒΡŽ сумму всСх момСнтов ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ оси для замкнутой систСмы Ρ‚Π΅Π»Β ΠΈ остаСтся постоянной, ΠΏΠΎΠΊΠ° Π½Π° систСму Π½Π΅ Π²ΠΎΠ·Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ внСшниС силы. Π’ соотвСтствии с этиммомСнт ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы Π² любой систСмС ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚ Π½Π΅ измСняСтся со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π΅ΡΡ‚ΡŒ проявлСниС изотропности пространства ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°.

Π’ ΡƒΠΏΡ€ΠΎΡ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅:Β , Ссли систСма находится Π² равновСсии.

16.ΠŸΠΎΡΡ‚ΡƒΠ»Π°Ρ‚Ρ‹ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

Π‘ΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ тСория ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈΒ (БВО; такТС частная тСория ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ)Β β€” тСория, ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈΒ ΠΈ пространствСнно-Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ…Β ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡΡ…Β Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ, ΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ… скорости свСта Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… к скорости свСта. Π’ Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈΒ ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ°Β ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°Β ΡΠ²Π»ΡΠ΅Ρ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π»ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… скоростСй. ΠžΠ±ΠΎΠ±Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ БВО для Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ называСтся общСй Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

studfiles.net

Π”ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ. β€” БтудопСдия.НСт

Π’Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ β€” Π²ΠΈΠ΄ мСханичСского двиТСния. ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Π΅Π³ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ окруТности, располоТСнныС Π² ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… плоскостях. Π¦Π΅Π½Ρ‚Ρ€Ρ‹ всСх окруТностСй Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ этом Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ прямой, пСрпСндикулярной ΠΊ плоскостям окруТности ΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ осью вращСния. Ось вращСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ Π·Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°ΠΌΠΈ. Ось вращСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ.

Аналогия ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΊΠΈΠ½Π΅ΠΌΠ°Ρ‚ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ:

Β S Ο•RΒ Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β Β  ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ
V ω                Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ – угловая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ
a Ξ² УскорСниС – ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ускорСниС
F M=I*Ξ² Π‘ΠΈΠ»Π° – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы
m I=km Масса – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ
P=mV L=p*l Π˜ΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°
A=F*S A=M*Ο• Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π°
W= W= ЭнСргия

Β 

Β 

Β ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ мСханичСской систСмы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси a («осСвой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈΒ») β€” физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Ja, равная суммС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ масс всСх n ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ систСмы Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΈΡ… расстояний Π΄ΠΎ оси:

Π³Π΄Π΅: β€” масса i-ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, Β β€” расстояниС ΠΎΡ‚ i-ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π΄ΠΎ оси.

ОсСвой ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Ja являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ инСртности Ρ‚Π΅Π»Π° Π²ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси a ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌΡƒ, ΠΊΠ°ΠΊ масса Ρ‚Π΅Π»Π° являСтся ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ Π΅Π³ΠΎ инСртности Π² ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.Β Β 

Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ массы Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ оси, плюс ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ массы Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ осями.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы. Основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы— вСкторная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚ оси вращСния ΠΊ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ прилоТСния силы, Π½Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ этой силы. Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ дСйствиС силы Π½Π° Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ.Β Β Β 

Π’ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ Β«Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π°Ρ сила». Π’ систСмС БИ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°ΠΌΠΈ измСрСния для ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы являСтся Π½ΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½-ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния являСтся связь ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы М с ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Β Β ΠΈ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ускорСниСм Ξ²:

Β 

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°

Β – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы Β ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния z.

Β Β Β – Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ

Β – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси z.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ  называСтся Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°:

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ,

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° I зависит ΠΎΡ‚ полоТСния оси вращСния ΠΈ ΠΎΡ‚ распрСдСлСния масс Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ количСство Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, зависящая ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, сколько массы вращаСтся, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½Π° распрСдСлСна ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния ΠΈ с ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ происходит Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π½ΠΈΠ΅: ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ β€” это псСвдовСктор, Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси β€” скалярная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°.

Π‘Π»Π΅Π΄ΡƒΠ΅Ρ‚ ΡƒΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ здСсь понимаСтся Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ смыслС, Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ рСгулярноС Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси. НапримСр, Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ прямолинСйном Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΌΠΈΠΌΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, ΠΎΠ½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°. ΠΠ°ΠΈΠ±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ описании собствСнно Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы сохраняСтся.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°   частицы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° отсчёта опрСдСляСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΅Π΅ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°:

Β 

Β 

Π³Π΄Π΅ Β β€” радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ частицы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ систСмС отсчСта Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° отсчёта, Β Β β€” ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ частицы.

Π’ систСмС БИ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° измСряСтся Π² Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°Ρ… Π΄ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ-сСкунда; ДТ·с.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°

Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ, Ρ€Π°Π²Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° I Π½Π° ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ο‰ Π΅Π³ΠΎ вращСния. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° обозначаСтся Π±ΡƒΠΊΠ²ΠΎΠΉ L:

L = Iω

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Β Β ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅:

ΠžΠΊΠΎΠ½Ρ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ:

Π­Ρ‚ΠΎ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ здСсь для случая, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° I = const, справСдливо ΠΈ Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° измСняСтся Π² процСссС двиТСния.

Если суммарный ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ M Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° L = IΟ‰ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ оси сохраняСтся:

Ξ”L = 0, Ссли M = 0.

Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ,

L = Iω = const.

Π­Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°. Π˜Π»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΠ΅ΠΉ этого Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ столкновСниС Π΄Π²ΡƒΡ… дисков, насаТанных Π½Π° ΠΎΠ±Ρ‰ΡƒΡŽ ось

НСупругоС Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ столкновСниС Π΄Π²ΡƒΡ… дисков.

Β Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°: Β = ( Β + )Ο‰

studopedia.net

III ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° систСмы, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси называСтся сумма ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ массы ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Ρ‘ расстояния Π΄ΠΎ оси.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси называСтся скалярная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, числСнно равная ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° эту ось ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ взятой Π½Π° Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ оси.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси называСтся скалярная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, числСнно равная ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° эту ось ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°, ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, взятой Π½Π° этой оси.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ считаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, Ссли, глядя с ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π° оси, ΠΌΡ‹ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки.

ΠŸΠ°Ρ€ΠΎΠΉ сил Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Π²Π΅ силы Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ, силы, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ.

Рассмотрим Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ случаи прилоТСния сил:

1. ДСйствиС всСх сил эквивалСнтно ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ – ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

2. ДСйствиС всСх сил эквивалСнтно ΠΏΠ°Ρ€Π΅ сил – Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

3. ДСйствиС всСх сил эквивалСнтно совокупности Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π΅ сил – слоТноС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

Найдём ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°.

Из основного уравнСния Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ для Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

, Ссли

– Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° для Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Если ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси вращСния Ρ‚Π΅Π»Π° тоТдСствСнно Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ этой оси Π½Π΅ измСняСтся Π² процСссС двиТСния.

ИзмСняя ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΡƒΡŽ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π°.

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π°.

– кинСтичСская энСргия Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π°.

Π’ случаС плоского двиТСния Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅.

– кинСтичСская энСргия плоского двиТСния.

– ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс Ρ‚Π΅Π»Π°.

– ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Ρ‚Π΅Π»Π°.

ЛСкция 7 Оси вращСния. УсловиС равновСсия Ρ‚Π΅Π»Π°

План Π»Π΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ

  1. ΠœΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ оси вращСния. Π“Π»Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ оси вращСния

  2. УсловиС равновСсия Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ равновСсия

  1. ΠœΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ оси вращСния. Π“Π»Π°Π²Π½Ρ‹Π΅ оси вращСния

ПлоскоС Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ сумму Π΄Π²ΡƒΡ… Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ: ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ, со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ , ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ с ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ(Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ катится ΠΏΠΎ плоскости Π±Π΅Π· скольТСния).

БистСму ΠΎΡ‚Ρ‡Π΅Ρ‚Π° ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Π½ΡƒΡŽ с ΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π°Π·ΠΎΠ²Π΅ΠΌ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ.

Π”Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ с ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽΠ² систСмС отсчСта, которая двиТСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ систСмы, ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈ слоТном Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.

Рассмотрим ΠΊΡƒΠ±.

Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ пСрСмСщСния Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈ плоском Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ всСгда ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ ΠΌΠ³Π½ΠΎΠ²Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ осью вращСния. МгновСнная ось вращСния пСрСмСщаСтся ΠΏΠΎ Π±ΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ повСрхности Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€Π° со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ скорости ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Π΅Π³ΠΎ оси.

Ось, полоТСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ остаСтся Π² пространствС Π½Π΅ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅Π΅ Ρ‚Π΅Π»Π° Π² отсутствии Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил называСтся свободной осью Ρ‚Π΅Π»Π°.

Для Ρ‚Π΅Π»Π° любой Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΈ с ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ распрСдСлСниСм массы сущСствуСт Ρ‚Ρ€ΠΈ взаимнопСрпСндикулярных ΠΈ проходящих Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Ρ‚Π΅Π» оси, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΡ‚ΡŒ свободными осями. Они Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ осями ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°.

1. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ оси Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ. Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС: .

2. Π’ случаС осСвой симмСтрии: .

3. Π’ случаС Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ симмСтрии: .

studfiles.net

16. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΈ оси.

Π’Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΌΡ‹ рассматриваСм ΠΊΠ°ΠΊ систСму ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ, ТСстко скрСплСнных Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ. ΠžΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ скрСплСния сущСствСнно Π·Π°Ρ‚Ρ€ΡƒΠ΄Π½ΠΈΠ»ΠΎ Π±Ρ‹ описаниС двиТСния.

Для описания Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Ρ‚Π΅Π» Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ввСсти понятиС ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° сил, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°Ρ‚ΡŒ: ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси.

Если сила прилоТСнная ΠΊ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅A, Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ,ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ O называСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° (), ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈΠž Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ А ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° силы:

ΠœΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы: .

НаправлСниС Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы опрСдСляСтся ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎΠΌ Π‘ΡƒΡ€Π°Π²Ρ‡ΠΈΠΊΠ°: Ссли Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π³ΠΎΠ»ΠΎΠ²ΠΊΠΈ Π±ΡƒΡ€Π°Π²Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΡΠΎΠ²ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ А, Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ сила самого Π±ΡƒΡ€Π°Π²Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΡƒΠΊΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси z называСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΈ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π΅ΠΉ пСрпСндикулярно силы, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ точкСА.

.

17. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°.

ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ массы Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Π΅ расстояния Π΄ΠΎ оси Π½Π°Π·ΠΎΠ²Π΅ΠΌ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси:. Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Π² БИ β€” ΠΊΠ³.ΠΌ2.

Π’Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ частиц с массами , располоТСнных Π½Π° расстоянияхот оси вращСния. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° сумма ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π΅Π³ΠΎ частиц:

Для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… осСй вращСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½. Если извСстСн ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ I0 ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Ρ‚Π΅Π»Π°, Ρ‚ΠΎ для расчСта ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ I этого Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ оси, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΈ отстоящСй ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π΅ Π½Π° расстоянии d, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅, извСстноС ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°:

Π’Π΅Π»ΠΎ

Ось вращСния ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ I0

ΠžΠ±Ρ€ΡƒΡ‡

Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ ΠΎΠ±Ρ€ΡƒΡ‡Π° пСрпСндикулярно плоскости ΠΎΠ±Ρ€ΡƒΡ‡Π°

mR2

диск (Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€)

Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ диска пСрпСндикулярно плоскости диска

0,5mR2

диск

Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ диска вдоль Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°

0,25mR2

Π¨Π°Ρ€

Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ ΡˆΠ°Ρ€Π°

0,4mR2

Π‘Ρ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 1

Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· сСрСдину Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ стСрТня пСрпСндикулярно Π΅ΠΌΡƒ

1/12 ml2

18. ОсновноС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ искомоС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅, рассмотрим Π²Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ случай, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° массой m вращаСтся Π½Π° нСвСсомом Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠΌ стСрТнС Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ r Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси. Π’Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π° для этой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π·Π°ΠΏΠΈΡˆΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ: Но Ρ‚Π°Π½Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ускорСниС. ΠŸΠΎΠ΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠ² Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Π£ΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΠ² ΠΎΠ±Π΅ части этого равСнства Π½Π° r, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ свСсти дСйствиС силы ΠΊ Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ, Π±ΡƒΠ΄Π΅ΠΌ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ:ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ массы Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Π΅ расстояния Π΄ΠΎ оси Π½Π°Π·ΠΎΠ²Π΅ΠΌΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси: .Π•Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Π² БИ β€” ΠΊΠ³.ΠΌ2. Π’ΠΎΠ³Π΄Π°:

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈΠ½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ Π² ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΈ Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ сторону вдоль оси вращСния, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ Π² Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌ Π²ΠΈΠ΄Π΅:Π­Ρ‚ΠΎ ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

studfiles.net

1.2 ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ систСмы (Ρ‚Π΅Π»Π°) ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния называСтся скалярная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, равная суммС ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΉ масс n ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ систСмы Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΈΡ… расстояний Π΄ΠΎ рассматриваСмой оси:

.

Π’ случаС Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ распрСдСлСния масс эта сумма сводится ΠΊ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Ρƒ:

,

Π³Π΄Π΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ производится ΠΏΠΎ всСму ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅Π»Π°. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° Π² этом случаС Π΅ΡΡ‚ΡŒ функция полоТСния Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ с ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈx, y, z.

Если извСстСн ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΅Π³ΠΎ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси опрСдСляСтся Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠΎΠΉ Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°: ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° I ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой оси вращСния Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ массC Ρ‚Π΅Π»Π°, слоТСнному с ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ массы m Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ расстояния d ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ осями:

.

Π’ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ 1.2.1 ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ значСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ для Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π» (Ρ‚Π΅Π»Π° ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, m – масса Ρ‚Π΅Π»Π°).

Π’Π΅Π»ΠΎ

ПолоТСниС оси

вращСния

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ

ΠŸΠΎΠ»Ρ‹ΠΉ тонкостСнный

Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€, ΠΎΠ±Ρ€ΡƒΡ‡ радиусом R

Ось симмСтрии

Бплошной Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€ (диск) радиусом R

Ось симмСтрии

ΠŸΡ€ΡΠΌΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ

Ось пСрпСндикулярна ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ½ΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΅Π³ΠΎ сСрСдину

Ось пСрпСндикулярна ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ½ΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΅Π³ΠΎ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ†

Π¨Π°Ρ€ радиусом R

Ось ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€

ΡˆΠ°Ρ€Π°

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 1.2.1

Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ, ΠΈ тСорСтичСски ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Π΅Π³ΠΎ слоТно, ΠΏΡ€ΠΈΠ±Π΅Π³Π°ΡŽΡ‚ ΠΊ ΡΠΊΡΠΏΠ΅Ρ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Π°ΠΌ опрСдСлСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ.

1.3 ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ энСргия вращСния

Рассмотрим Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ΡΡ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси z, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ (рис. 1.3.1). ΠœΡ‹ΡΠ»Π΅Π½Π½ΠΎ Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±ΡŒΡ‘ΠΌ это Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π½Π° малСнькиС ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΡ‹ с элСмСнтарными массами , ,…, , находящиСся Π½Π° расстоянии ,,…,ΠΎΡ‚ оси вращСния. ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π΅Π³ΠΎ элСмСнтарныС ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΡ‹ ΠΌΠ°ΡΡΠ°ΠΌΠΈΠΎΠΏΠΈΡˆΡƒΡ‚ окруТности Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… радиусови ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ скорости. Но Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΡ‹ рассматриваСм Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Ρ‚ΠΎ угловая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ вращСния этих ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠΎΠ² ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π°:

(1.3.1)

ΠšΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π°ΠΉΠ΄Ρ‘ΠΌ ΠΊΠ°ΠΊ сумму кинСтичСских энСргий Π΅Π³ΠΎ элСмСнтарных ΠΎΠ±ΡŠΡ‘ΠΌΠΎΠ²:

.

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (1.3.1), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ:

Рис. 1.3.1

, (1.3.2)

Π³Π΄Π΅ – ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ осиz.

Из сравнСния Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρ‹ (1.3.2) с Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ для кинСтичСской энСргии Ρ‚Π΅Π»Π°, двиТущСгося ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ , слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈI Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния – ΠΌΠ΅Ρ€Π° инСртности Ρ‚Π΅Π»Π° Π²ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ, Ρ‚.Π΅. являСтся Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠΌ массы.

Π’ случаС, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΡˆΠ°Ρ€ катится ΠΏΠΎ плоскости), Π΅Π³ΠΎ кинСтичСская энСргия Ρ€Π°Π²Π½Π° суммС кинСтичСских энСргий ΠΏΠΎΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ:

1.4 ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы. Основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈO называСтся вСкторная физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, опрСдСляСмая Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ радиусвСктора , ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈO Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ A прилоТСния силы, Π½Π° силу (рис. 1.4.1):

(1.4.1)

Π—Π΄Π΅ΡΡŒ – псСвдовСктор, Π΅Π³ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ двиТСния ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΈΠ½Ρ‚Π° ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊ.

ΠœΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы

Рис. 1.4.1

,

Π³Π΄Π΅ – ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄ΡƒΠΈ,– ΠΊΡ€Π°Ρ‚Ρ‡Π°ΠΉΡˆΠ΅Π΅ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠ΅ΠΉ дСйствия силы ΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉΠž – ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΎ силы.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси z называСтся скалярная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° , равная ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° эту ось Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы, ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈO Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ оси z (рис. 1.4.1).

Π Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ силы Π½Π° ΡƒΠ³ΠΎΠ» ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΎΡ‚Π°:

.

Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны эта Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΈΠ΄Ρ‘Ρ‚ Π½Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΅Π³ΠΎ кинСтичСской энСргии:

, Π½ΠΎ

, поэтому

, ΠΈΠ»ΠΈ .

Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ , ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

. (1.4.2)

ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ основноС ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси: ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ускорСниС.

МоТно ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли ось вращСния совпадаСт с Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ осью ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс, Ρ‚ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ равСнство:

,

Π³Π΄Π΅ I– Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° (ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΉ оси).

studfiles.net

19. Π”ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ. Основной Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°.

Рассмотрим Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰Π΅ΡŽ ось вращСния под дСйствиСм ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ силы , ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Ρƒ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ А , ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Π΄Π²Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅: Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ (рис.5.1). Π’Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ оси вращСния поэтому ΠΏΡ€ΠΈ рассмотрСнии Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ.Π“ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π°ΡΒ , Ссли ΠΎΠ½Π° Π½Π΅ пСрСсСкаСтся с ΠΎΡΡŒΡŽΒ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°. ДСйствиС этой силы зависит ΠΎΡ‚ Π΅Π΅ числового значСния ΠΈ расстояния Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ дСйствия ΠΎΡ‚ оси вращСния.

ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‚Π΅Π»ΠΎ, Π² плоскости пСрпСндикулярной оси вращСния дСйствуСт сила(рис.5.2). Π Π°Π·Π»ΠΎΠΆΠΈΠΌ эту силу Π½Π° Π΄Π²Π΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅:ΠΈ

Била пСрСсСкаСт ось вращСния ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½Π΅ влияСт Π½Π° Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π°. Под дСйствиСм ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡ‚Π΅Π»ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ оси. РасстояниСот оси вращСния Π΄ΠΎ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ вдоль ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ дСйствуСт силаназываСтся ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΎΠΌ силы. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О называСтся ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ модуля силына ΠΏΠ»Π΅Ρ‡ΠΎ

Π‘ ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΒ 

ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы

.

Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π°Π»Π³Π΅Π±Ρ€Ρ‹ это Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ прСдставляСт Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ радиуса-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°Β , ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ прилоТСния силына эту силу. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О являСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½

(5.1)

Π’Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ пСрпСндикулярно ΠΊ плоскости, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Β ΠΈ, ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ с Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ Ρ‚Ρ€ΠΎΠΉΠΊΡƒ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² (ΠΏΡ€ΠΈ наблюдСнии ΠΈΠ· Π²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΠ½Ρ‹ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° М Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ ΠΊΡ€Π°Ρ‚Ρ‡Π°ΠΉΡˆΠ΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°ΡΡΡ‚ΠΎΡΠ½ΠΈΡŽ откпроисходит ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² часовой стрСлки).

Богласно Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ ΠΡŒΡŽΡ‚ΠΎΠ½Π°, для Ρ‚Π°Π½Π³Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΠΈΠ»Ρ‹Β , Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ массой m, ΠΈ ускорСния

ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ

Π‘ ΡƒΡ‡Π΅Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

Β ΠΈΒ 

ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

Π”ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΆΠΈΠΌΠ»Π΅Π²ΡƒΡŽ ΠΈ ΠΏΡ€Π°Π²ΡƒΡŽ части Π½Π°Β ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ

(5.2)

Или ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ массы ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈΒ Β Ρ‚Π΅Π»Π° Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ Π΅Π΅ расстояния  до оси вращСния называСтся ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния:

20. ВычислСниС ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹. Π’Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° J ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ этого Ρ‚Π΅Π»Π° Jc ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ рассматриваСмой оси, ΠΈ произвСдСния массы Ρ‚Π΅Π»Π° m Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ расстояния d ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ осями (Ρ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ° Π“ΡŽΠΉΠ³Π΅Π½ΡΠ°-Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°)

НайдСм Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°ΠΌΠΈ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… осСй z ΠΈ z’, ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Б Ρ‚Π΅Π»Π°. ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅ΠΌ ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ оси Ρ‚Π°ΠΊ, ΠΊΠ°ΠΊ это ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 3.6

Β 

По ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ осСвых ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ

,

Β ,Β .

Π’ΠΎΠ³Π΄Π°

Β 

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊΒ ΠΈ согласно (3.8)ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

Β 

21. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΈ Π΅Π³ΠΎ сохранСниС. ГироскопичСскиС явлСния.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° (ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ количСства двиТСния) ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О называСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ L, Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΉ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° r, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О Π² мСсто нахоТдСния ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, Π½Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ p Π΅Π΅ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°

L=r*P, Π³Π΄Π΅ r – радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ частицы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π° отсчСта, p – ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ частицы

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° систСмы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ:

Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ вращаСтся Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… осСй ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Ρ‚Π΅Π»Π° совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° Π΅Π³ΠΎ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ скорости, Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΎ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β (Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°) β€” вСкторная сумма всСх ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой оси для Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы остаСтся постоянной Π² случаС равновСсия систСмы. Π’ соотвСтствии с этим,Β ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Β Π·Π°ΠΌΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΠΎΠΉ систСмы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π΅ измСняСтся со Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ.

Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π΅ΡΡ‚ΡŒ проявлСниС изотропности пространства.

гироскопы β€” массивныС ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Π΅Π»Π°, Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ с большой ΡƒΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ своСй оси сим ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ свободной осью.

Если ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Π½Π΅ΡˆΠ½ΠΈΡ… сил, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΊ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΌΡƒΡΡ гироскопу ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс, ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ ΠΎΡ‚ нуля, Ρ‚ΠΎ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ явлСниС, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠ΅Π΅ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ гироскопичСского эффСкта. Оно состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ сил F, ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ оси Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ гироскопа, ось гироскопа поворачиваСтся Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ прямой О3О3, Π° Π½Π΅ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ прямой О2О2, ΠΊΠ°ΠΊ это казалось Π±Ρ‹ СстСствСнным Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹ΠΉ взгляд (O1O1 ΠΈ О2О2 Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ Π² плоскости Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚Π΅ΠΆΠ°, Π° О3О3 ΠΈ силы F пСрпСндикулярны Π΅ΠΉ).

studfiles.net

1.3.2. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы. ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π°Ρ‚Ρ‚

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы ο€­ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ эффСкт силы. ΠŸΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ АВВ Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси Oz проСкция ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ любой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰Π΅ΠΉ Π½Π° этой оси, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ опрСдСляСтся Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ радиуса-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О Π² точкуприлоТСния силы, Π½Π° Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ силы :

, (32)

совпадаСт с ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ силы Мz ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ этой оси.

Если угловая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π° ΠΏΠΎ оси Oz ΠΈ проСкция ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° силы Π½Π° ось вращСния ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°, Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ силы Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ, ΠΈΠ½Π°Ρ‡Π΅ – тормозящим.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ – Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ распрСдСлСниС массы Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅ ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΉ инСртности Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΏΡ€ΠΈ Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси Оz называСтся скалярная Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°

(33)

Π³Π΄Π΅ mi ο€­ масса i-ΠΉ частицы Ρ‚Π΅Π»Π°;

ri ο€­ расстояниС ΠΎΡ‚ i-ΠΉ частицы Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎ оси вращСния Оz;

N ο€­ число частиц, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… состоит Ρ‚Π΅Π»ΠΎ.

ИндСкс Β«zΒ» Ρƒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ опрСдСляСтся ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси Оz.

Π’ случаС Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ распрСдСлСния массы Ρ‚Π΅Π»Π° сумма, стоящая Π² Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅ (33), замСняСтся ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΠΎΠΌ:

(34)

ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»Π° (34) Π² ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС прСдставляСт собой ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½ΡƒΡŽ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ. Однако ситуация упрощаСтся, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹Ρ… симмСтричных Ρ‚Π΅Π» ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ осСй, проходящих Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Ρ‹ масс Ρ‚Π΅Π» ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ осями симмСтрии.

Π¦Π΅Π½Ρ‚Ρ€ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ (Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс) АВВ (систСмы частиц) – это такая Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°, ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠΉ:

; (35) ; (36). (37)

Π‘ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ (Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс) АВВ (систСмы частиц) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Π΅:

. (38)

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ вычислСния ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ряда Ρ‚Π΅Π» ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ гСомСтричСской Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси Оz, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ Π² Ρ‚Π°Π±Π».Β 1.

Π’Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π° 1

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π» ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ гСомСтричСской

Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡ‹ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси, проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΈΡ… Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс

ΠžΠ±Ρ€ΡƒΡ‡ (ΠΏΠΎΠ»Ρ‹ΠΉ Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€)

Диск (сплошной Ρ†ΠΈΠ»ΠΈΠ½Π΄Ρ€)

Π¨Π°Ρ€

Π‘Ρ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ

Если ось Оz Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс, Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ опрСдСляСтся ΠΏΠΎΡ‚Π΅ΠΎΡ€Π΅ΠΌΠ΅ Π“ΡŽΠΉΠ³Π΅Π½ΡΠ°-Π¨Ρ‚Π΅ΠΉΠ½Π΅Ρ€Π°:

(39)

Π³Π΄Π΅ ο€­ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси вращСния Оz;

ο€­ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси симмСтрии, ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ оси Оz ΠΈ проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ масс;

d – расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ осями;

m – масса Ρ‚Π΅Π»Π°.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° (ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ количСства двиТСния, кинСтичСский ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚) Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π°ο€­ характСристика Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ двиТСния.

ΠœΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° ΠžΡ€Π°Π²Π΅Π½ гСомСтричСской суммС ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ² всСх Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°:

(40)

Если Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ вращаСтся Π²ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠ³ Π½Π΅ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΠΉ оси Оz, Ρ‚ΠΎ

(41)

Π³Π΄Π΅ ο€­ проСкция ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π° ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π½Π° ось Оz;

ο€­ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси Оz.

Π—Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ

41.(1) Π’ плоскости yОz Π½Π° частицу, ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ yΒ =Β 4,1Β ΠΌ , zΒ =Β 2,8Β ΠΌ, дСйствуСт cΠΈΠ»Π° 6,3 Н, направлСнная ΠΏΠΎΠ΄ прямым ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ ΠΊ радиус-Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρƒ частицы (рис. 2). Π§Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ этой силы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О?

42.(1) По окруТности радиусом 5,5Β ΠΌ (Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ окруТности – Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ° О) Π² плоскости yОz со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 0,98Β ΠΌ/с двиТСтся частица массой 12Β ΠΊΠ³ (рис.3.). Π§Π΅ΠΌΡƒ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° этой частицы ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ О?

43.(2) ΠžΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π° радиусом 20 см ΠΈ массой 100Β Π³ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси, пСрпСндикулярной плоскости ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π° ΠΈ проходящСй Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π»ΡŽΠ±ΡƒΡŽ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΡƒ Π½Π° ΠΊΠΎΠ»ΡŒΡ†Π΅.

44.(2) Найти ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ собствСнной оси вращСния.

45.(2) ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ систСма состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… частиц, массы ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ соотвСтствСнно 0,12Β Π³ ΠΈ 0,24Β Π³. ΠŸΠ΅Ρ€Π²Π°Ρ частица находится Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ с ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Π°ΠΌΠΈ (3;Β 5;Β 0), вторая – Π² Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ (6;Β 2;Β 0) (ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ Π΄Π°Π½Ρ‹ Π² сантимСтрах). Π’Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ: 1)Β ΠΊΠΎΠΎΡ€Π΄ΠΈΠ½Π°Ρ‚Ρ‹ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс; 2) ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс, Ссли частицы Π½Π°Ρ‡Π½ΡƒΡ‚ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ вдоль оси Ρ… навстрСчу Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ каТдая со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 11 см/с ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ этой оси. ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‡Π΅Ρ€Ρ‚Π΅ΠΆΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс ΠΈ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ скорости Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° масс.

studfiles.net

ΠžΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠΌΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€ΠΈΠΉ