Реферат на тему Динамика вращательного движения твердого тела

Содержание


Введение 3
1. Общие сведения 4
2. Мгновенная угловая скорость и ускорение 4
3. Момент силы 5
4. Основной закон динамики вращения 8
5. Момент инерции 10
5.1. Моменты инерции некоторых тел 11
6. Момент импульса 17
7. Уравнения Эйлера 20
Заключение 25
Список используемой литературы 27






Введение

Раздел физики "Динамика вращательного движения твердого тела" содержит много таких важных понятий как момент силы, момент инерции, момент импульса и т.д. Данная тема крайне важна для изучения и понимания не только с точки зрения знания теории, но в большей степени с точки зрения применения теоретических знаний на практике.
С вращательным движением тел мы сталкиваемся в повседневной жизни постоянно. Вращается вокруг своей оси планета Земля, вследствие чего происходит смена дня и ночи, вращаются роторы турбин, шестерни и валы во всевозможных станках и машинах. Вращательным является движение диска проигрывателя, лопастей вентилятора и т.д.
Множество физических задач решается с применением законов динамики вращательного движения твердого тела, более того, понимание сути вращательного движения может дать ответы просто на жизненные ситуации (например, как лучше тормозить автомобилисту, чтобы остановиться как можно быстрее, при катящихся колесах или скользящих. Или, например, почему фигуристка начинает быстрее вращаться, когда прижимает руки к себе, а не когда отводит их в стороны).
Конечно, надо понимать, что практически все разделы физики так или иначе связаны друг с другом, поэтому наиболее важно именно комплексное понимание и общий подход к решению тех или иных вопросов и задач.

1. Общие сведения

Вращательным движением называется такое движение тела, при котором все его точки движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения, а плоскости окружностей перпендикулярны оси вращения (движение диска проигрывателя, лопастей вентилятора).
Сложные движения можно рассматривать как сочетания поступательного и вращательного движения. Движение колеса автомобиля, например, складывается из вращения колеса вокруг своей оси и поступательного движения оси относительно дороги.

2. Мгновенная угловая скорость и ускорение

Мгновенная угловая скорость равна производной от угла поворота по времени.
Угловую скорость принято рассматривать как вектор, направленный вдоль оси вращения по правилу правого винта: если винт вращать в том же направлении, как вращается тело, то направление движения винта совпадает с направлением угловой скорости.
Если тело за любые равные промежутки времени поворачивается на одинаковые углы, то такое движение называют равномерным вращательным движением.
Используя понятие угловой скорости, можно дать еще одно определение равномерному вращательному движению. Равномерным вращательным движением называют движение с постоянной угловой скоростью ( = const). Примером вращательного движения, близкого к равномерному, может служить вращение Земли вокруг своей оси.
Равномерное вращательное движение встречается сравнительно редко. Гораздо чаще приходится иметь дело с вращательным движением, при котором