лінійного руху, якщо на нього не діють сили або дія сил скомпенсировано. 0чевідно, що якщо є одна інерціальна система відліку, то будь-яка інша, рухома щодо неї рівномірно і прямолінійно, є також інерціальній системою відліку. У першому наближенні система відліку, пов'язана з Землею, є інерціальній, хоча строго кажучи вона Неінерційній, так як Земля обертається навколо власної осі і обертається навколо Сонця. Однак прискорення цих рухів малі.
У зв'язку з труднощами, що виникають при вирішенні завдань динаміки, особливо в тих випадках, коли розглядається система тіл, запропонуємо схему, за якою слід вирішувати задачі динаміки.
1. Робимо малюнок і зображуємо сили, що діють на тіла з боку інших тіл.
. Вибираємо тіло відліку, щодо якого будемо розглядати рух.
. Пов'язуємо з тілом відліку систему координат.
. Записуємо основний закон динаміки для кожного тіла окремо.
. Записуємо рівняння в проекціях на осі координат.
. З отриманих рівнянь складаємо систему алгебраїчних рівнянь, при цьому число рівнянь має дорівнювати числу невідомих.
. Вирішуємо систему рівнянь і знаходимо невідомі фізичні величини; перевіряємо найменування отриманих величин.
Обертальний рух
Обертальним рухом називається такий рух тіла, при якому всі його точки рухаються по колах, центри яких лежать на одній прямій, званої віссю обертання, а площини кіл перпендикулярні осі обертання.
Складні руху можна розглядати як поєднання поступального і обертального руху.
У попередньому розділі було введено поняття кутової швидкості при рівномірному русі тіла по колу. Кутову швидкість прийнято розглядати як вектор, спрямований вздовж осі обертання за правилом правого гвинта: якщо гвинт обертати в тому ж напрямку, як обертається тіло, то напрямок руху гвинта збігається з напрямком кутової швидкості.
Якщо тіло за будь-які рівні проміжки часу повертається на однакові кути, то такий рух називають рівномірним обертальним рухом.
Використовуючи поняття кутової швидкості, можна дати ще одне визначення рівномірному обертальному руху. Рівномірним обертальнимрухом називають рух з постійною кутовий швидкістю ().
Для опису нерівномірного обертового руху вводять величину, яка характеризує зміна кутової швидкості. Такий величиною є відношення зміни кутової швидкості до малого інтервалу часу, за який відбулася ця зміна. Ця величина називається середнім кутовим прискоренням:
. (2.8)
При прискореному обертанні вектори і збігаються за напрямком; при уповільненому обертанні вектор спрямований протилежно вектору.
Одиниця кутового прискорення в СІ 1.
Моментом сили називають вектор, спрямований вздовж осі обертання і орієнтований за правилом правого гвинта щодо вектора сили. Модуль моменту сили дорівнює
, (2.9)
де - плече сили. Воно дорівнює найкоротшій відстані між віссю обертання і напрямом сили.
Основне рівняння динаміки обертального руху твердого тіла
Щоб отримати шукане рівняння, розглянемо спочатку найпростіший випадок, коли матеріальна точка масою обертається на невагомому твердому стержні довжиною навколо осі (рис. 2.9). ...
