Mișcare de rotație

Mișcarea de rotație este un tip de mișcare mecanică . În timpul mișcării de rotație , un punct material descrie un cerc . În timpul mișcării de rotație a unui corp absolut rigid, toate punctele sale descriu cercuri situate în planuri paralele . Centrele tuturor cercurilor se află în acest caz pe o singură dreaptă, perpendiculară pe planurile cercurilor și numită axă de rotație . Axa de rotație poate fi situată în interiorul corpului și în afara acestuia. Axa de rotație într-un sistem de referință dat poate fi fie mobilă, fie fixă. De exemplu, în cadrul de referință asociat cu Pământul , axa de rotație a rotorului generatorului de la centrala electrică este staționară.

Atunci când alegeți unele axe de rotație, puteți obține o mișcare de rotație complexă - mișcare sferică , atunci când punctele corpului se mișcă de-a lungul sferelor . Când se rotește în jurul unei axe fixe care nu trece prin centrul corpului sau un punct de material rotativ, mișcarea de rotație se numește circulară .

Legea de bază a dinamicii mișcării de rotație

Derivată în timp a momentului unghiular al unui sistem mecanic în raport cu un cadru de referință inerțial fix al unui punct sau centru de inerție al sistemului este egală cu momentul principal relativ la același punct al tuturor forțelor externe aplicate sistemului.

Caracteristicile rotației corpului

Caracteristici cinematice

Rotația se caracterizează prin unghi , măsurat în grade sau radiani , viteză unghiulară (măsurată în rad/s) și accelerație unghiulară (unitate - rad/s²). $\varphi$ $\omega ={\frac {d\varphi }{dt))$ $\epsilon ={\frac {d^{{2}}\varphi }{dt^{{{2}}}}$

Cu rotație uniformă ( - perioada de rotație), $T$

Frecvența de rotație - numărul de rotații pe unitatea de timp.

\nu ={1 \over T}={\omega \over 2\pi },

Perioada de rotație este timpul unei revoluții complete . Perioada de rotațieși frecvența acesteiasunt legate prin relația. $T$ $\nu$ $T=1/\nu$

Viteza liniară a unui punct situat la distanțăde axa de rotație $R$

v={2\pi \nu R}={2\pi R\over T},

Viteza unghiulară de rotație a corpului este un vector axial ( pseudovector ).

\omega ={2\pi \nu }={2\pi \over T}.

Performanță dinamică

Proprietățile unui corp rigid în timpul rotației sale sunt descrise de momentul de inerție al corpului rigid. Această caracteristică intră în ecuații diferențiale derivate din ecuațiile lui Hamilton sau Lagrange . Energia cinetică de rotație poate fi scrisă astfel:

E={\frac {\omega ^{2}J}{2}}={2\pi ^{2}\nu ^{2}J}.

În această formulă, momentul de inerție joacă rolul masei, iar viteza unghiulară joacă rolul vitezei. Momentul de inerție exprimă distribuția geometrică a masei în corp și poate fi găsit din formulă

J=\int r^{2}dm.

Momentul de inerție este o mărime fizică , o măsură a inerției unui corp în mișcare de rotație. Caracterizează distribuția maselor în organism. Distingeți momentul de inerție axial și centrifugal. Momentul axial de inerție este determinat de egalitatea:

J_{a}=\sum _{i=1}^{n}m_{i}r_{i}^{2},

unde este masa , este distanța de la punctul --lea la axa [1] . $m_i$ $r_{i}$ $i$

Vezi și

Note

↑ Moment de inerție // Enciclopedia fizică . În 5 volume / Redactor-șef A. M. Prokhorov. - M. : Enciclopedia sovietică, 1988.

Link -uri

Bobylev D.K. Axis, în matematică, mecanică și fizică // Dicționar enciclopedic al lui Brockhaus și Efron : în 86 de volume (82 de volume și 4 suplimentare). - Sankt Petersburg. , 1890-1907.
Rotirea unui corp rigid . Fizica deschisă 2.6. Partea I. „FIZICON”. Preluat: 23 ianuarie 2015. (nedefinit)
Dzhanibekov demonstrează un exemplu de rotație a unui corp absolut rigid, răsucit în jurul unei axe care nu coincide cu axa celui mai mic sau cel mai mare moment de inerție
Rotirea corpurilor rigide în imponderabilitate în jurul diferitelor axe
B. Yavorsky A. Detlaf, Fizica, M.: Bustard, 1998.

Dicționare și enciclopedii	Rusă mare Britannica (online)

mișcare mecanică
sistem de referință	cadru inerțial de referință Cadrul de referință non-inerțial Mișcare compusă Principiul relativității
Punct material	Mișcare uniformă Mișcare rectilinie Ecuația mișcării Ecuații de mișcare într-un cadru de referință non-inerțial Traiectorie (cale) in miscare Viteză Accelerație ( accelerare centripetă accelerație tangențială ) liniuță
Corpul fizic	mișcare de translație Mișcare plan-paralelă ( translație paralelă ) Mișcare sferică ( Mișcare rotativă Mișcare circulară Precesiune nutatie )
continuum	flux laminar curgere turbulentă
Concepte înrudite	Planul de viteză Tracțiunea trenului Șase grade de libertate