Наша сеть партнеров Banwar
Існує п'ять видів руху твердого тіла:
Перші два називаються найпростішими рухами твердого тіла. Решта види рухів можна представити як комбінацію основних рухів.
Будь-яке прямолінійний рух є поступальним. Однак поступальний рух не слід змішувати з прямолінійним. При поступальному русі тіла траєкторії його точок можуть бути будь-якими кривими лініями.
Рис.1 Поступальний криволінійний рух кабін колеса огляду
З теореми випливає, що поступальний рух твердого тіла визначається рухом якої-небудь однієї з його точки. Отже, вивчення поступального руху тіла зводиться до задачі кінематиці точки.
При поступальному русі загальну для всіх точок тіла швидкість $ \ overrightarrow {v} $ називають швидкістю поступального руху тіла, а прискорення $ \ overrightarrow {a} $ - прискоренням поступального руху тіла. Вектори $ \ overrightarrow {v} $ і $ \ overrightarrow {a} $ можна зображувати доданими в будь-якій точці тіла.
Зауважимо, що поняття про швидкість і прискорення тіла мають сенс тільки при поступальному русі. У всіх інших випадках точки тіла, рухаються з різними швидкостями і прискореннями, і терміни «швидкість тіла» або «прискорення тіла» для цих рухів втрачають сенс.
Обертальнимрухом абсолютно твердого тіла навколо нерухомої осі називається таке його рух, при якому всі точки тіла рухаються в площинах, перпендикулярних до нерухомої прямої, званої віссю обертання, і описують кола, центри яких лежать на цій осі.
Для визначення положення тіла, що обертається проведемо через вісь обертання, уздовж якої направимо вісь Az, напівплощина - нерухому і напівплощина, врізану в саме тіло і обертається разом з ним (рис. 2).
Малюнок 2. Кут повороту тіла
Тоді положення тіла в будь-який момент часу однозначно визначиться узятим з відповідним знаком кутом $ \ varphi $ між цими напівплощиною, який назвемо кутом повороту тіла. Будемо вважати кут $ \ varphi $ позитивним, якщо він відкладений від нерухомої площини в напрямку проти годинникової стрілки (для спостерігача, що дивиться з позитивного кінця осі Az), і негативним, якщо по ходу годинникової стрілки. Вимірювати кут $ \ varphi $ будемо завжди в радіанах. Щоб знати положення тіла в будь-який момент часу, треба знати залежність кута $ \ varphi $ від часу t, тобто $ {\ Mathbf \ varphi} $ = f (t). Це рівняння виражає закон обертального руху твердого тіла навколо нерухомої осі.
При обертальному русі абсолютно твердого тіла навколо нерухомої осі кути повороту радіуса-вектора різних точок тіла однакові.
Основними кінематичними характеристиками обертального руху твердого тіла є його кутова швидкість $ \ Omega $ і кутове прискорення $ \ Varepsilon $.
Рівняння, що описують обертальний рух, можна отримати з рівнянь поступального руху, зробивши в останніх наступні заміни: переміщення s --- кутове переміщення (кут повороту) $ \ varphi $, швидкість u --- кутова швидкість $ \ omega $, прискорення a - - кутове прискорення $ \ varepsilon $.
