Динамика твердого тела

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 16:13 | 15.03.2013 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Динамика твердого тела. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Рисунок 2. Движение твердых тел.

Произвольное движение материального тела можно представить, как общность только поступательного движения центра внутренней инерции и вращательного движения относительно всех элементов.

Поступательным называется такое движение, при котором абсолютно любая прямая, которая проведена в теле, остаётся всегда параллельной самой себе. При указанном процессе все точки исследуемого объекта получают за один и тот же временной промежуток равные по направлению и величине перемещения, в результате чего скорости и ускорения всех задействованных точек в конкретный период оказываются одинаковыми. Поэтому достаточно изначально установить правильный показатель в одной из линий тела для того, чтобы в дальнейшем охарактеризовать движение всего вещества.

Второй закон Ньютона для хаотичного движения центра масс твёрдого тела записывается в следующием виде: $ \frac{d(mVc)}{dt} = \overrightarrow{F}$

При вращательном движении все материальные точки предмета описывают окружности, центры которых расположены на одной прямой, называемой вектором вращения. Окружности, описываемые этими точками, движутся в плоскостях, перпендикулярных оси вращения, которая в свою очередь может находиться как внутри тела, так и вне его.

Рисунок 3. Инерция твердых тел.

Чтобы твёрдое, рабочее тело с закреплённым вектором привести во вращательное движение, нужно хотя бы в одной из его линий приложить внешнюю силу, не способную пройти через ось вращения и непараллельную ей. Иными словами, чтобы эта сила формировала момент силы.

Моментом силы относительно произвольной точки в физике твердого тела считается векторное произведение основного радиуса-вектора, проведенного из определенной точки к точке приложения внутренней силы, на силу:

Момент инерции любого твёрдого тела относительно той же оси записывается так: $I=\sum m_1 r_1^2$

Данное явление непосредственно зависит от массы всего вещества и его распределения в системе, а также от его ориентации относительно вектора вращения, следовательно, считается величиной аддитивной.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Динамика твердого тела, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.