Опис рухів твердого тіла

Наступною за складністю моделлю після частинки є абсолютно тверде тіло – в ньому відстань між будь-якими двома точками не змінюється в процесі руху.
Опис руху твердого тіла крім самостійного значення має велике значення і в застосуванні до описів інших видів руху. Система відліку, що служить для просторово-часового опису різних рухів може бути пов’язана тільки з твердим тілом. Тому вивчення руху твердих тіл рівносильно вивченню рухів систем відліку. Результати цього розділу будуть неодноразово використовуватися надалі.
Є п’ять видів руху твердого тіла:
1) поступальний, якщо пряма, що з’єднує будь-які дві точки тіла, переміщається, залишаючись паралельною своєму початкового стану, наприклад рух трамвая на прямій ділянці шляху;
2) обертальний, якщо всі крапки лежать на деякій прямій, званої віссю обертання, залишаються нерухомими, наприклад рух двері при відкриванні та закриванні;
3) плоске, якщо всі точки тіла рухаються в площинах, паралельних деякій площині, нерухомою в даній системі відліку, наприклад кочення колеса на прямій ділянці шляху;
4) сферичне, якщо одна з точок тіла залишається весь час нерухомою в даній системі відліку, наприклад рух гіроскопа з трьома ступенями свободи в карданном підвісі;
5) вільне, якщо немає перерахованих вище чотирьох обмежень, наприклад рух вільного довільного кинутого тіла поблизу поверхні Землі.
Перші два рухи є основними рухами твердого тіла. Решта видів руху твердого тіла можна звести до одного з основних рухів або до їх сукупності (це буде показано на прикладі плоского руху).
У цьому розділі розглянемо перші три види руху і питання складання кутових швидкостей.
При поступальному русі всі точки твердого тіла здійснюють рівні переміщення за один і той же проміжок часу. Тому швидкості і прискорення всіх точок тіла в даний момент часу однакові. Цей факт дозволяє звести вивчення поступального руху твердого тіла до вивчення руху окремої частки тіла, т. Е. До задачі кінематики частинки. Таким чином, поступальний рух твердого тіла може бути повністю описано, якщо відомі залежність від часу радіус-вектора будь-якої точки цього тіла і його положення в початковий момент, як це було описано в попередньому розділі.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Опис рухів твердого тіла