ЛЕКЦИЯ 3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (вращательное движение) Серюкова

ЛЕКЦИЯ 3. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ (вращательное движение) Серюкова Ирина Владимировна, к. ф. -м. н. , доцент кафедры «Физики» Крас. ГАУ

Использованная литература 1. Грабовский Р. И. Курс физики. - СПб. : Издательство «Лань» , 2002 2. Трофимова Т. И. Курс физики. - М. : Издательство «ВШ» , 2009 3. И. В. Серюкова. ЭУМК «Физика для ЭБТФ» : выставлен в сети Крас. ГАУ по адресу: http: //www. kgau. ru/distance/etf_04/ph_ebtf

Оглавление 4. 1. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела 4. 2. Динамика вращательного движения 4. 3. Работа силы при вращательном движении. Кинетическая энергия вращательного движения

4. 1. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела Абсолютно твердое тело (АТТ) – это тело расстояние между двумя точками, которого неизменно. Вращение –движение при котором все точки тела движутся по окружностям разных радиусов центры которых лежат на одной прямой – оси вращения. При вращении точки тела поворачиваются на одинаковый угол угловое перемещение.

Угловое перемещение уравнение вращательного движения твердого тела - угловое перемещение – угол поворота тела. = рад;

Угловая скорость = рад/с Угловая скорость - характеризует быстроту вращения тела и равна первой производной углового перемещения по времени

Угловое ускорение = рад/с2 Угловое ускорение – характеризует быстроту изменения угловой скорости и равно первой производной угловой скорости по времени.

Взаимосвязь между угловыми и линейными характеристиками движения i-той материальной точки тела

Примеры вращения а) равномерное вращение - б) равнопеременное вращение -

4. 2. Динамика вращательного движения 4. 2. 1. Момент силы 4. 2. 2. Момент инерции 4. 2. 3. Момент импульса 4. 2. 4. Основное уравнение динамики вращательного движения

4. 2. 1. Момент силы Моментом силы относительно оси вращения называется векторное произведение радиуса-вектора, проведенного от оси в точку приложения силы, и силы Момент силы – это псевдовектор, он лежит на оси вращения, его направление совпадает с направлением движения правого винта, закручиваемого от радиусвектора к вектору силы

4. 2. 2. Момент инерции материальной точки– Момент инерции составного тела - Момент инерции сплошного тела -

1) момент инерции тонкого однородного стержня

2) момент инерции полого однородного цилиндра (обруча)

3)момент инерции сплошного однородного цилиндра или диска

4) Момент инерции тонкостенного цилиндра или диска

5) Момент инерции однородного шара

Теорема Штейнера момент инерции тела относительно произвольной оси равен сумме момента инерции относительно параллельной оси, проходящей через центр масс тела I 0 и произведения массы тела на квадрат расстояния между осями

Теорема Штейнера (пример)

4. 2. 3. Момент импульса (момент количества движения) материальной точки относительно оси вращения равен произведению импульса точки на расстояние до оси вращения

Момент импульса составного тела

Закон сохранения момента импульса – в инерциальной системе отсчета момент импульса замкнутой физической системы при движении сохраняется

4. 2. 4. Основное уравнение динамики вращательного движения F ri=m ai ri=m ( ri) ri; M=m r 2 i ; M=I

Основное уравнение динамики вращательного движения момент вращающей силы, действующей на тело равен произведению момента инерции тела на сообщаемое ему угловое ускорение. Или иначе - производная момента импульса тела равнодействующему моменту всех внешних сил.

4. 3. Работа силы при вращательном движении. Кинетическая энергия вращательного движения

Работа силы при вращательном движении

Кинетическая энергия вращательного движения Последний слайд