Динамика вращательного движения

Июль 27, 2022

Главная
Физика
Динамика вращательного движения

Содержание

2. Момент силы. Чтобы привести тело во вращение, необходимо хотя бы к одной точке ( А )
3. Момент силы. Произведением силы на плечо называется вращающим моментом или моментом силы относительно оси вращения М
4. Правило рычага Каким ключом проще открутить болт: с длинной или короткой ручкой? Необходимо рассмотреть 2 момента
5. Правило рычага Какие физические величины уравновешиваются при взвешивании на рычажных весах? Моменты сил. В уравновешенном состоянии
6. Момент инерции. Масса не может служить мерой инертности тела при вращательном движении. Вводится понятие момента инерции
7. Моменты инерции некоторых тел относительно оси, проходящей через центр масс.
8. Теорема Штейнера. Момент инерции тела относительно произвольной оси О‘ определяется формулой I = Io + m
9. Кинетическая энергия вращения. Рассмотрим абсолютно твердое тело, вращающееся вокруг оси. Разобьем его на маленькие объемы с
10. Основной закон динамики вращательного движения. Под действием силы F, приложенной к телу в некоторой точке А
11. Основной закон динамики вращательного движения. Работа идет на изменение кинетической энергии dE = d (I w2)/2
12. Момент импульса вращающегося тела. Моментом импульса (количества движения) материальной точки m относительно неподвижной точки O называется
13. Закон сохранения момента импульса. Момент импульса замкнутой системы с течением времени не изменяется. I w =
14. Сравнение характеристик и законов поступательного и вращательного движений.
16. Скачать презентацию

Слайд 2

Момент силы.
Чтобы привести тело во вращение, необходимо хотя бы к одной

точке ( А ) приложить внешнюю силу F.
Линия действия силы не должна проходить через ось вращения ( О ).
Радиус-вектор r проводится от оси вращения О до точки приложения силы А.
Угол α между r и F.
Плечом силы называется кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы l = r sin α

Слайд 3

Момент силы.
Произведением силы на плечо называется вращающим моментом или моментом силы

относительно оси вращения
М = F l = F r sin α
Направление вектора М определяется по правилу правой руки: четыре согнутых пальца показывают направление движения тела, большой палец показывает направление момента силы.
Вектор М направлен вдоль оси вращения.

Слайд 4

Правило рычага
Каким ключом проще открутить болт: с длинной или короткой ручкой?
Необходимо

рассмотреть 2 момента сил: 1 - момент силы сопротивления (он будет направлен в плоскость экрана) 2 – момент движущей силы (направлен из плоскости экрана)
Чем длиннее ручка ключа, тем меньше движущая сила.

Слайд 5

Правило рычага
Какие физические величины уравновешиваются при взвешивании на рычажных весах?
Моменты сил.
В

уравновешенном состоянии сила тяжести будет равна приложенной силе только в том случае, если плечи l1 и l2 будут равны.

Слайд 6

Момент инерции.
Масса не может служить мерой инертности тела при вращательном движении.
Вводится

понятие момента инерции I.
Моментом инерции материальной точки называется скалярная физическая величина I = m r2
Если вращается твердое тело, состоящее из множества материальных точек, то момент инерции тела находится I = Σ mi ri2.
Момент инерции зависит от массы тела, формы и размеров, ориентации оси вращения.
[ I ] = [ кг·м2 ]

Слайд 7

Моменты инерции некоторых тел относительно оси, проходящей через центр масс.

Слайд 8

Теорема Штейнера.
Момент инерции тела относительно произвольной оси О‘ определяется формулой I

= Io + m d2
где Io – момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс;
m – масса тела;
d – расстояние между осями.

Слайд 9

Кинетическая энергия вращения.
Рассмотрим абсолютно твердое тело, вращающееся вокруг оси.
Разобьем его на

маленькие объемы с массами mi , находящихся на расстоянии ri от оси.
Их угловая скорость одинакова w = v1 /r1 = v2 /r2 = …= vi /ri = vn /rn
Кинетическая энергия вращения тела будет равна сумме кинетических энергий объёмов

Слайд 10

Основной закон динамики вращательного движения.
Под действием силы F, приложенной к телу

в некоторой точке А оно повернулось на угол dφ.
При этом совершается работа dA = F1 dS
малое перемещение d S = r dφ ( при малых углах tg dφ ≈ dφ )
Сила F1 = F sin α
Подставив, получим dA = F r sinα dφ = M dφ т. к. r sin α = l ( плечо силы F ) F l = M ( момент силы)

Слайд 11

Основной закон динамики вращательного движения.
Работа идет на изменение кинетической энергии dE

= d (I w2)/2 = I w dw
dA = dE или M dφ = I w dw
Поделив обе части уравнения на dt, получаем M dφ/dt = I w dw/dt
т.к. dφ/dt =w и dw/dt=ε
M = I ε - это основной закон динамики вращательного движения.

Слайд 12

Момент импульса вращающегося тела.
Моментом импульса (количества движения) материальной точки m относительно

неподвижной точки O называется величина L = [ r mv ] = [ r p ]
Его направление совпадает с направлением правого винта при его вращении от r к p.
Модуль момента импульса L = r p sin α = r mv sin α , где α –угол между векторами r и p.
Момент импульса относительно оси вращения равен L = I w

Слайд 13

Закон сохранения момента импульса.
Момент импульса замкнутой системы с течением времени не

изменяется. I w = const.
Выполнение данного закона наглядно демонстрируется на примере скамьи Жуковского.

Слайд 14

Динамика вращательного движения

Содержание

Момент силы.Чтобы привести тело во вращение, необходимо хотя бы к одной

Момент силы.Произведением силы на плечо называется вращающим моментом или моментом силы

Правило рычагаКаким ключом проще открутить болт: с длинной или короткой ручкой?Необходимо

Правило рычагаКакие физические величины уравновешиваются при взвешивании на рычажных весах?Моменты сил.В

Момент инерции.Масса не может служить мерой инертности тела при вращательном движении.Вводится

Моменты инерции некоторых тел относительно оси, проходящей через центр масс.

Теорема Штейнера.Момент инерции тела относительно произвольной оси О‘ определяется формулой I

Кинетическая энергия вращения.Рассмотрим абсолютно твердое тело, вращающееся вокруг оси.Разобьем его на

Основной закон динамики вращательного движения.Под действием силы F, приложенной к телу

Основной закон динамики вращательного движения.Работа идет на изменение кинетической энергии dE

Момент импульса вращающегося тела.Моментом импульса (количества движения) материальной точки m относительно

Закон сохранения момента импульса.Момент импульса замкнутой системы с течением времени не

Сравнение характеристик и законов поступательного и вращательного движений.

Похожие презентации