Механика и молекулярная физика - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

37
ренцируя (5.2) по времени, получим:
jjC
vmmv
r
=
, (5.3)
где
C
v
r
- скорость центра масс. Таким образом, твердое тело обла-
дает импульсом, каким обладала бы материальная точка массой
m, равной массе тела, и движущейся со скоростью центра масс
тела
C
v
r
. Если подставить (5.3) в уравнение (5.1), то получим
уравнение движения центра масс твердого тела:
.F
d
t
vd
m
C
r
r
=
(5.4)
Уравнение (5.4) аналогично уравнению движения матери-
альной точки. Центр масс твердого тела движется так же, как
двигалась бы материальная точка той же массы под действием
всех внешних сил, приложенных к твердому телу.
5.3. Момент силы
Из повседневной жизни известно, что для того, чтобы заста-
вить тело вращаться, важна не только величина силы, приклады-
ваемой к телу, но и точка приложения этой силы. Это связано с
тем, что причиной вращательного движения является не сама си-
ла, а момент этой силы.
Рассмотрим силу
F
r
, приложенную к телу в плоскости, пер-
пендикулярной закрепленной оси вращения. На рис.5.1 точка О яв-
ляется следом оси, которая перпендикулярна плоскости рисунка.
Моментом силы
F
r
относительно точки О называется вектор
r
, мо-
дуль, которого равен произведению модуля силы
F
r
на ее плечо d:
Рис5.1
                                 37
ренцируя (5.2) по времени, получим:
                                       r
                           mvC = ∑ m j v j ,                 (5.3)
    r
где v C - скорость центра масс. Таким образом, твердое тело обла-
дает импульсом, каким обладала бы материальная точка массой
m, равной массе тела, и движущейся со скоростью центра масс
      r
тела vC . Если подставить (5.3) в уравнение (5.1), то получим
уравнение движения центра масс твердого тела:
                             r     r
                            dvC
                          m     = F.                         (5.4)
                             dt
      Уравнение (5.4) аналогично уравнению движения матери-
альной точки. Центр масс твердого тела движется так же, как
двигалась бы материальная точка той же массы под действием
всех внешних сил, приложенных к твердому телу.
                        5.3. Момент силы
      Из повседневной жизни известно, что для того, чтобы заста-
вить тело вращаться, важна не только величина силы, приклады-
ваемой к телу, но и точка приложения этой силы. Это связано с
тем, что причиной вращательного движения является не сама си-
ла, а момент этой силы. r
      Рассмотрим силу F , приложенную к телу в плоскости, пер-
пендикулярной закрепленной оси вращения. На рис.5.1 точка О яв-
ляется следом оси,
                 r которая перпендикулярна плоскости рисунка.
                                                          r
Моментом силы F относительно точки О называетсяr  вектор M  , мо-
дуль, которого равен произведению модуля силы F на ее плечо d:




                               Рис5.1