Теоретическая механика. - 136 стр.

UptoLike

Рубрика: 

136
2.20 Движение твердого тела вокруг неподвижной точки
Для составления дифференциальных уравнений движения тела,
имеющего неподвижную точку, необходимо найти выражение главного
момента количеств движения
O
K
(кинетического момента) и
кинетической энергии Τ тела в этом случае движения.
Кинетический момент тела, движущегося вокруг неподвижной
точки, можно определить по проекциям на координатные оси. Если в
качестве осей выбрать главные оси инерции для неподвижной точки
O,
жестко связанные с вращающимся телом, то проекции вектора
O
K будут
определяться выражениями
xxx
IK ω= ;
yyy
IK ω= ;
zzz
IK
ω
=
,
где
x
I ,
y
I ,
z
I осевые моменты инерции, а кинетическая энергия тела
будет определяться как в случае вращательного движения тела вокруг
мгновенной оси вращения
2
2
ω
=Τ
l
I
,
где
l
I осевой момент инерции тела относительно мгновенной оси
вращения.
Если в качестве осей выбраны главные оси инерции для
неподвижной точки
O, то кинетическую энергию тела можно определить
по формуле
222
2
2
2
zz
yy
xx
I
I
I
ω
+
ω
+
ω
=Τ .
Для осей, жестко связанных с телом, значения
x
I ,
y
I ,
z
I постоянны,
поэтому дифференциальные уравнения движения тела будут представлены
     2.20 Движение твердого тела вокруг неподвижной точки
     Для составления дифференциальных уравнений движения тела,
имеющего неподвижную точку, необходимо найти выражение главного
момента     количеств         движения         KO     (кинетического   момента)   и
кинетической энергии Τ тела в этом случае движения.
     Кинетический момент тела, движущегося вокруг неподвижной
точки, можно определить по проекциям на координатные оси. Если в
качестве осей выбрать главные оси инерции для неподвижной точки O,
жестко связанные с вращающимся телом, то проекции вектора K O будут
определяться выражениями
      K x = I x ωx ; K y = I y ω y ; K z = I z ωz ,

где I x , I y , I z – осевые моменты инерции, а кинетическая энергия тела

будет определяться как в случае вращательного движения тела вокруг
мгновенной оси вращения

           I l ω2
      Τ=          ,
               2
где I l – осевой момент инерции тела относительно мгновенной оси
вращения.
     Если в качестве осей выбраны главные оси инерции для
неподвижной точки O, то кинетическую энергию тела можно определить
по формуле
                      2
         I x ω2x I y ω y I z ω2z
      Τ=        +       +        .
            2       2       2
     Для осей, жестко связанных с телом, значения I x , I y , I z постоянны,

поэтому дифференциальные уравнения движения тела будут представлены




                                             136