Конспект лекций по предмету "Физика"


Поступательное движение твердого тела.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Абсолютно твердым телом будем называть такое тело, деформациями которого в условиях рассматриваемой задачи можно пренебречь.
или
Абсолютно твердым телом называется такое тело, у которого расстояние между его частями сохраняется неизменным за все время движения.
Всякое движение твердого тела можно разложить на два основных вида движения – поступательное и вращательное.
Рассмотрим первый из них.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Поступательное движение – это такое движение, при котором любая прямая, связанная с движущимся телом, остается параллельной самой себе (рис. 4.1).
При поступательном движении все точки тела получают за один и тот же промежуток времени равные по величине и направлению перемещения, вследствие чего скорости и ускорения всех точек в каждый момент времени оказываются одинаковыми. Наиболее простым видом поступательного движения является прямолинейное движение. В этом случае траектории всех точек тела – параллельные прямые.
Рассмотрим движение твердого тела, представив его как систему материальных точек с элементарной массой mi. Каждая из этих элементарных масс может находиться под воздействием как внутренних сил , обусловленных ее взаимодействием с другими элементарными массами рассматриваемого тела, так и внешних сил .
Напишем для каждой элементарной массы II закон Ньютона:
,
где и – результирующие всех внутренних и внешних сил, приложенных к данной элементарной массе.
Складывая эти уравнения для всех элементарных масс, получим
.
Сумма всех внутренних сил , тогда имеем . Здесь – результирующая всех внешних сил, действующих на тело.
Рассмотрим теперь сумму, стоящую в левой части уравнения.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Назовем центром инерции (центром масс) системы точку, положение которой в пространстве задается радиус-вектором , определяемым следующим образом: , где mi – масса i-го тела, – радиус вектор, определяющий положение этого тела в пространстве, m – масса системы.
Продифференцируем дважды радиус-вектор центра инерции по времени и учитывая, что и , сумму в левой части можно записать в виде .
Следовательно,

– закон движения центра инерции твердого тела.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Центр инерции твердого тела движется так, как двигалась бы материальная точка с массой равной массе тела, под действием всех приложенных к телу сил.
В случае поступательного движения это уравнение будет определять ускорение не только центра инерции, но любой другой точки тела.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный конспект лекций Вы можете использовать для создания шпаргалок и подготовки к экзаменам.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем конспект самостоятельно:
! Как написать конспект Как правильно подойти к написанию чтобы быстро и информативно все зафиксировать.