Кинетическая энергия твердого тела в общем случае движения

          Если за полюс взять центр масс тела, то движение в общем случае будет складываться из поступательного движения центра масс и из вращательного вокруг оси, проходящей через центр масс. В каждый момент времени при этом мгновенная ось вращения меняет свое направление и положение в пространстве. Для этого случая соответствует формула (3), где - момент инерции относительно мгновенной оси вращения.

       Замечание. Кинетическая энергия системы материальных тел определяется суммой кинетических энергий тел системы, т.е.

                             .

Задача. Механическая система под действием сил тяжести приходит в действие из состояния покоя; начальное положение системы показано на рисунке. Учитывая трение скольжения тела А, пренебрегая массами нерастяжимых нитей и различными силами сопротивлений, определить скорость тела А в тот момент, когда пройденный им путь станет равным S.

       В задаче приняты обозначения:  - масса тела А, R и - радиусы больших и малых окружностей, - радиусы инерции тел относительно горизонтальных осей проходящих через центры тяжести.

Дано:                                          Решение:


Найти                  

 

          (3)

Выразим все входящие в (3) скорости через искомую- .

Выразим все входящие в (3) моменты инерции

(3) с учётом (4) и (5) примет вид (а так же заданной массы)

(2):

 

Определим работу всех внешних сил системы, когда тело А пройдёт S

т.к. силы приложены к неподвижной точке

т.к. сила  приложена в МЦС;

 

Тогда

 

 





double arrow
Сейчас читают про: