Навигация
Динамика вращательного движения твердого тела
18508
знаков
2
таблицы
4
изображения
Федеральное Агентство по Образованию ГОУ ВПО
Московский государственный индустриальный университет
РЕФЕРАТ ПО ФИЗИКЕ
ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА: РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
Москва, 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Теоретические основы
2. Методические рекомендации по решению задач
3. Классические примеры решения некоторых типовых задач
Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Решение конкретных физических задач является необходимой практической основой при изучении курса физики. Оно способствует приобщению студентов к самостоятельной творческой работе, учит анализировать изучаемые явления, выделять главные факторы, обуславливающие то или иное явление.
Основная цель практических занятий состоит в том, чтобы научить школьников и студентов самостоятельно использовать физические закономерности и математический аппарат при решении физических и технических задач.
При подготовке к практическим занятиям по курсу общей физики студенты младших курсов технических вузов сталкиваются со слабой методической базой при решении физических и технических задач, с неумением выявлять условия применимости физических законов и положений.
1. Теоретические основы
Момент силы
1. Момент силы 
относительно оси вращения 
, (1.1) где 
– проекция силы 
на плоскость, перпендикулярную оси вращения, 
– плечо силы (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы).
2. Момент силы относительно неподвижной точки О (начала координат) 
. (1.2) Определяется векторным произведением радиуса-вектора 
, проведенного из точки О в точку приложения силы , на эту силу; 
– псевдовектор, его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от к («правило буравчика»). Модуль момента силы 
, (1.3) где 
– угол между векторами и , 
– плечо силы, кратчайшее расстояние между линией действия силы и точкой приложения силы.
Момент импульса
1. Момент импульса тела, вращающего относительно оси 
, (1.4) где 
– момент инерции тела, 
– угловая скорость. Момент импульса системы из 
тел есть векторная сумма моментов импульсов всех тел системы: 
. (1.5)
2. Момент импульса материальной точки с импульсом 
относительно неподвижной точки О (начала координат) 
. (1.6) Определяется векторным произведением радиуса-вектора , проведенного из точки О в материальную точку, на вектор импульса ; 
– псевдовектор, его направление совпадает с направлением поступательного движения правого винта при его вращении от к («правило буравчика»). Модуль вектора момента импульса 
, (1.7) где – угол между векторами и , – плечо вектора относительно точки О.
Момент инерции относительно оси вращения
1. Момент инерции материальной точки 
, (1.8) где 
– масса точки, 
– расстояние её от оси вращения.
2. Момент инерции дискретного твердого тела 
, (1.9) где 
– элемент массы твердого тела; 
– расстояние этого элемента от оси вращения; – число элементов тела.
3. Момент инерции в случае непрерывного распределения массы (сплошного твердого тела) 
. (1.10) Если тело однородно, т.е. его плотность 
одинакова по всему объему, то используется выражение 
(1.11), где 
и 
объем тела.
4. Теорема Штейнера. Момент инерции тела любой оси вращения равен моменту его инерции 
относительно параллельной оси, проходящей через центр масс тела, сложенному с произведением массы тела на квадрат расстояния 
между ними 
. (1.12)
Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси
1. 
, (1.13) где – момент силы, – момент инерции тела, – угловая скорость, – момент импульса.
2. В случае постоянного момента инерции тела – 
, (1.14) где 
угловое ускорение.
3. В случае постоянных момента силы и момента инерции изменение момента импульса 
вращающегося тела, равно произведению среднего момента сил, действующего на тело на время действия этого момента 
. (1.15)
Похожие работы
... ВПО «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Факультет общих математических и естественнонаучных дисциплин Кафедра общей физики ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №23 Проверка основного закона динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси выполнил: студент гр. 5СКб-11 Череповец, 2009/10 уч. Год проверил: ассис. Герасимов Р.А. Введение ...
... , нужно посредством правил подсчета значащих цифр округлить результат математических вычислений так, чтобы точность их соответствовала точности данных, полученных от измерения. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ НА МАШИНЕ АТВУДА Цель работы Экспериментальная проверка основных уравнений и законов поступательного движения тела на специально сконструированной для этого ...
... (3.2) Здесь L- момент импульса твердого тела относительно некоторой точки, - суммарный момент внешних сил относительно той же самой точки. К уравнениям (3.1) и (3.2), являющимся уравнениями динамики твердого тела, необходимо дать следующие комментарии: 1. Внутренние силы, как и в случае произвольной системы материальных точек, не- влияют на движение центра масс и не могут изменить ...
... в 2 раза. 180. Найти относительную скорость движения двух частиц, движущихся навстречу друг другу со скоростями u1 = 0,6×c и u2 = 0,9×c. II. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ И ТЕРМОДИНАМИКИ Молекулярная физика и термодинамика – разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы в телах, связанные с огромным числом содержащихся в них атомов и молекул (макроскопические системы ...
0 комментариев