Физический практикум
жүктеу/скачать 5.36 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Следовательно, для закрепленной оси
Рисунок 2– модуль момента силы, - плечо силы, – момент импульса механической системы относительно неподвижной точки О, где – момент импульса материальной точки относительно точки О, – момент инерции тела (системы материальных точек) относительно оси вращения тела (оси Z), – момент импульса тела относительно оси вращения – оси Z, – момент импульса относительно оси вращения в векторной форме, – кинетическая энергия. Законы. Основной закон динамики вращательного движения (уравнения моментов). Производная по времени от момента импульса механической системы относительной неподвижной точки равна главному моменту сил относительно той же точки всех внешних сил, действующих на систему , (1) где - главный момент внешних сил, Для твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси Z , (2) где - проекция главного момента внешних сил на ось Z. Закон сохранения момента импульса. Момент импульса замкнутой системы относительно неподвижной точки не изменяется с течением времени, то есть при (3) Аналогично, момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной оси остается неизменным. Твердое тело при - является замкнутой системой. Следовательно, для закрепленной осиГироскоп Гироскопом называют симметричное быстро вращающееся твердое тело, ось которого может менять свое положение в пространстве. Гироскоп имеет три степени свободы, если он закреплен таким образом, что может совершать любой поворот вокруг некоторой неподвижной точки О, называемой центром подвеса (рисунок 3). Если центр масс (центр тяжести) гироскопа совпадает с центром подвеса, то гироскоп называют уравновешенным. В этом случае результирующий момент сил тяжести всех частей гироскопа относительно центра подвеса будет равным нулю, т.е. уравновешенный гироскоп представляет собой замкнутую систему. Для него выполняется закон сохранения момента импульса так как (4) Отсюда следует первое свойство гироскопа: его ось стремится устойчиво сохранять в мировом пространстве приданное ей первоначальное направление (так как момент импульса направлен вдоль оси вращения). Например, если она вначале была направлена на какую-либо звезду, то при любых перемещениях гироскопа она будет продолжать указывать на эту звезду, меняя ориентировку относительно осей, связанных с Землей. жүктеу/скачать 5.36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|