J = mr 2 ,
где m - масса материальной точки; r -расстояние от точки до оси вращения.
Момент инерции:
– однородного шара радиусом R и массы m (если ось вращения проходит через центр шара)
;
– сплошного цилиндра или диска радиусом R и массы m (если ось вращения проходит через центр масс перпендикулярно плоскости основания)
;
– тонкого обруча или кольца радиусом R и массы m (если ось вращения проходит через центр масс перпендикулярно плоскости обруча)
Jz = mR 2 ;
– однородного тонкого стержня длиной l и массы m (если ось вращения проходит через центр масс стержня перпендикулярно стержню)
|
– однородного тонкого стержня длиной l и массы m (если ось вращения проходит через конец стержня перпендикулярно стержню)
.
Момент инерции тела массы m относительно неподвижной оси, не проходящей через центр масс и параллельной оси z
J = Jz + ma 2 ,
где Jz - момент инерции тела относительно оси z; проходящей через центр масс; a - расстояние между осями.
Момент силы
М = r × F .
Момент импульса тела
L = J × w .
Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела
.
Проекция момента импульса тела на неподвижную ось вращения
Lz = Jz × w .
Закон сохранения
– момента импульса для изолированной системы твердых тел
;
– момента импульса для изолированной системы твердых тел относительно неподвижной оси вращения z
.
Работа постоянного момента внешних сил при вращении твердого тела
A = Mz j ,
где j - угол поворота.
Мощность, развиваемая моментом внешних сил
.
Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси z
или .
Кинематическое уравнение гармонических колебаний материальной точки
|
x = Acos( w t+ j o )
{x = Asin( w t+ j o )},
где x - смещение колеблющейся точки от положения равновесия; A – амплитуда; w - круговая (циклическая) частота; jo - начальная фаза колебаний.
Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания
= -A w sin( w t+ j o )
{v = A w cos( w t+ j o )}.
Ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания
= -A w 2 cos( w t+ j o )
{a = -A w 2 sin( w t+ j o )}.
Динамическое уравнение гармонических колебаний
или
где .
Полная механическая энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания
.
Период колебаний маятника:
– пружинного
– математического
– физического
где J - момент инерции маятника; a - расстояние от центра масс маятника до оси колебаний.
Уравнение затухающих колебаний
или ,
где r - коэффициент сопротивления среды; d = 2r/m - коэффициент затухания; w - частота затухающих колебаний.
Дата: 2019-02-25, просмотров: 239.