Твердого тела. Теорема Кенига
Кинетическая энергия материальной точки: ; тела, состоящего из материальных точек: ; (5.38) континуального тела: . (5.39) Для твердого тела . Подставим это выражение в (5.39): . Второе слагаемое равно , а подынтегральное выражение в третьем слагаемом преобразуем, чтобы вынести из интеграла постоянный вектор : . Получим: . Таким образом, . (5.40) Рассмотрим частные случаи. а) Тело вращается вокруг неподвижной точки : . (5.41) б) В качестве полюса взят центр масс : . (5.42) Формула (5.42) представляет собой частный случай (для твердого тела) теоремы Кенига: Кинетическая энергия складывается из кинетической энергии поступательного движения со скоростью центра масс и энергии относительного движения относительно системы отсчета, движущейся поступательно со скоростью центра масс (для твердого тела относительное движение – вращение вокруг центра масс). Для плоского движения и формулы (5.41), (5.42) примут вид: вращение вокруг неподвижной оси – ; общий случай плоского движения – , где осевые моменты инерции постоянные величины.
Мощность, работа Мощность силы , мощность момента . Элементарная работа . Символ означает, что элементарная работа не является в общем случае дифференциалом функции ввиду произвольности сил и моментов. Для силы элементарная работа вычисляется по хорошо знакомой из курса физики формуле: , а вот для момента известная формула имеет место только для плоского движения, когда , поэтому определение мощности как работы в единицу времени при произвольном движении тела становится весьма затруднительным. Найдем мощность сил и моментов , приложенных к твердому телу. По определению . Подставив и, переставив сомножители в смешанном произведении, получим:
. (5.43) Ясно, что мощность (5.43) не зависит от выбора полюса А.
Читайте также: Cтатика твердого тела Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|