Физические основы механики. Евстифеев В.В - 188 стр.

UptoLike

Рубрика: 

22
22
с
i
сi
mvvm
, (6)
где масса твердого тела.
i
i
mm

ii
с
i
iii
J
r
mvm
222
'
2
2
2
2
, (7)
где момент инерции твердого тела относительно оси
вращени
я, проходящей через центр масс;
i
iiс
rmJ
2
угловая скорость вра-
щения.
0'''
i
сzizсyiyсxixi
vvvvvvm . (8)
Докажем уравнение (8). Здесь достаточно доказать, что
.
i
сxixi
vvm 0'
Известно, чт
о
m
vm
v
i
ixi
сx
, откуда
i
ixiсx
vmmv
. (9)
,0
'


ii
iсxixiсx
ii
сxiixiсx
ii
сxсxixiсxixi
mvvmv
vmvmv
vvvmvvm
где согласно (9)
ii
ixiiсx
vmmv
.
Таким образом, кинетическая энергия при произвольном движе-
нии твердого тела равна
22
2
2
сс
k
Jmv
E
. (10)
Она складывается из кинетической энергии поступательного дви-
жения центра масс твердого тела относительно неподвижной систе-
184
                                        mi vс 2   mvс 2
                                                      ,                                    (6)
                                      i    2       2
где m   mi – масса твердого тела.
           i
                          mi v' i 2     m           J 2
                                     i ri 2  2  с   ,                                   (7)
                        i    2        i 2             2

где J с   mi ri 2 – момент инерции твердого тела относительно оси
               i
                                                                 
вращения, проходящей через центр масс;  – угловая скорость вра-
щения.
                         m v'
                         i
                              i        ix                             
                                              vсx  v'iy vсy  v'iz vсz  0 .                (8)

    Докажем          уравнение                (8).    Здесь    достаточно       доказать,   что
 mi v' ix vсx      0.
i

                               mi vix
    Известно, что vсx            i                  , откуда mvсx   mi vix .             (9)
                                      m                                   i

                          mi v'ix vсx   mi vix  vсx  vсx 
                         i                             i
                                                      
                          vсx   mi vix   mi vсx  
                                i           i         
                                                                
                          vсx   mi vix  vсx  mi              0,
                                                                 
                                i               i               
где согласно (9)             vсx  mi   mi vix .
                                          i             i
  Таким образом, кинетическая энергия при произвольном движе-
нии твердого тела равна
                                                     mvс 2 J с 2
                                      Ek                        .                         (10)
                                                      2       2
  Она складывается из кинетической энергии поступательного дви-
жения центра масс твердого тела относительно неподвижной систе-




                                                       184