Механика и молекулярная физика - 35 стр.

                              35
     5. ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
                 ТВЕРДОГО ТЕЛА
       5.1. Поступательное и вращательное движения
                       твердого тела
        В предыдущих главах рассматривалось движение тел, при
котором их размеры и форма не влияли на характеристики дви-
жения, и тела можно было рассматривать как материальные точ-
ки (см. раздел 1.2).
        Однако часто размеры и форма тела оказывают существен-
ное влияние на характер его движения. Пренебрегая деформаци-
ей твердого тела в процессе движения, будем использовать физи-
ческую модель абсолютно твердого тела (см. раздел 1.2).
        Любое сложное движение твердого тела состоит из простых
движений: поступательного и вращательного.
        Поступательным движением твердого тела называется та-
кое движение, при котором каждая линия, соединяющая любые
точки тела, сохраняет свое направление в пространстве. При по-
ступательном движении тело движется, не поворачиваясь, и пе-
ремещение всех точек, за какой либо промежуток времени оди-
наково. Это значит, что при поступательном движении, зная дви-
жение какой-либо одной точки тела, можно определить движение
всех остальных точек. Поступательное движение твердого тела
описывается движением его центра масс, т.е. сводится к описа-
нию движения материальной точки с помощью второго закона
Ньютона (см. раздел 3).
        Вращательным движением называется такое движение, при
котором траектории всех точек тела являются концентрическими
окружностями с центрами на одной прямой, называемой осью
вращения. Ось может, как двигаться, так и покоиться. В даль-
нейшем ограничимся только плоским движением твердого тела,
когда во время движения любая точка тела остается в одной и той
же плоскости.
        Положение твердого тела при вращательном движении во-
круг неподвижной оси полностью определяется углом поворота
ϕ (t ) . Угловая скорость ω и угловое ускорение ε твердого тела