Гироскоп
5.23M
Категория: ФизикаФизика

Лекция 4. Динамика вращательного движения. Сементеева

1.

Динамика вращательного движения
• Момент импульса тела. Закон сохранения момента
импульса.
• Гироскопы и их применение в технике.
• Основное уравнение динамики вращательного движения
твердого тела с закрепленной осью вращения.
• Момент инерции. Теорема Штейнера.
• Кинетическая энергия вращательного движения твердого
тела.
1

2.

2

3.

3

4.

4

5.

5

6.

6

7.

7

8.

8

9.

9

10.

10

11.

11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

15

16.

Закон сохранения момента импульса
d
L M внешн .
dt
d
L 0 и L постоянен.
Если M внешн 0, то
dt
Постоянство во времени момента импульса
замкнутой системы материальных точек.
d
Lz 0 и Lz постоянна.
Если M z внешн 0, то
dt
16

17.

17

18.

18

19. Гироскоп

19

20.

20

21.

21

22.

Момент инерции
Абсолютно твердое тело – система частиц (материальных
точек) с неизменным расстоянием между ними.
Момент инерции тела относительно некоторой оси –
величина, равная сумме произведений элементарных масс, из
которых состоит данное тело,
на квадраты их расстояний от некоторой оси,
I m R .
2
i i
Равенство момента инерции тела
сумме моментов инерции его частей.
22

23.

Момент инерции
Плотность однородного тела –
характеристика распределения массы m в его объеме V,
m /V .
Плотность неоднородного тела
m dm
lim
.
V 0 V
dV
2
I
R
mi i Vi .
i i Vi .
Если = соnst, то
I Ri2 Vi .
В общем случае-I R 2 dm R 2 dV .
23

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

28

29.

Теорема Штейнера
Момент инерции I тела относительно произвольной оси
равен сумме моментов инерции IC данного тела относительно
оси, параллельной данной и проходящей через центр масс
тела, и произведения массы тела m на квадрат расстояния а
между осями:
I I C ma 2 .
29

30.

30

31.

31

32.

Кинетическая энергия
вращательного движения твердого тела
Вращение тела вокруг
неподвижной оси z.
Кинетическая энергия i-й
элементарной массы
2
miVi 1
Ti
mi 2 Ri2 .
2
2
Кинетическая энергия тела
вращающегося вокруг неподвижной оси
1 2
T Ti mi Ri2 I 2 / 2.
2
32

33.

33

34.

34

35.

35

36.

Релятивистская механика
36
English     Русский Правила