Поняття абсолютно твердого тіла. Момент сили та момент інерції. Основний закон динаміки обертального руху

Поняття абсолютно твердого тіла. Момент сили та момент інерції. Основний закон динаміки обертального руху.

Абсолю́тно тверде́ тíло — тіло, яке ні за яких умов не деформується і за всіх умов відстань між двома точками (або точніше між двома частинами) якого залишається постійною.

   Тверде тіло можна розглядати як систему матеріальних точок. Для повного опису руху однієї точки необхідно знати її три координати, тому для N точок число необхідних координат, а отже, і число рівнянь для їхнього визначення склало б 3N. Число N може бути як завгодно великим, то можливості строгого розв’язку системи  з 3N рівнянь  дуже обмежені.

 

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО ПОЛНЫЙ РЕФЕРАТ

Крім того характер руху тіла як цілого може бути різним. Звичайно розрізняють поступальний, обертальний і плоский рухи. При поступальному русі всі точки тіла рухаються по рівнобіжних траєкторіях, так що для опису руху тіла в цілому досить знати закон руху однієї точки. Зокрема, такою точкою може служити центр мас твердого тіла. У цьому випадку задача опису руху тіла зводиться до  теореми про рух центра мас. При обертальному русі всі точки тіла описують концентричні кола, центри яких лежать на одній осі. Швидкості  точок на кожному з кіл зв’язані з радіусами цих кіл і кутовою швидкістю обертання:Тверде тіло при обертанні зберігає свою форму, тому радіуси обертання залишаються постійними.

Абстракція абсолютно твердого тіла зручна при розгляді обертового руху. Реальні тіла при обертанні деформуються. Величина цієї деформації залежить від швидкості обертання і від властивостей тіла. Якщо обертати тягарець на ґумці, то деформація значна, у випадку металевих деталей механізмів — мала, і нею можна знехтувати.

При обертовому русі інерція тіла залежить від розташування його маси відносно осі обертання. Чим далі від осі розташована маса, тим більша її інерція.