Forgó mozgás

A forgó mozgás a mechanikus mozgás egyik fajtája . A forgó mozgás során egy anyagi pont kört ír le . Egy abszolút merev test forgó mozgása során minden pontja párhuzamos síkban elhelyezkedő köröket ír le . Az összes kör középpontja ebben az esetben egy egyenesen fekszik, amely merőleges a körök síkjaira, és amelyet forgástengelynek nevezünk . A forgástengely a testen belül és azon kívül is elhelyezhető. Egy adott vonatkoztatási rendszerben a forgástengely lehet mozgatható vagy rögzített. Például a Földhöz tartozó referenciakeretben az erőműben a generátor forgórészének forgástengelye álló.

Néhány forgástengely kiválasztásakor összetett forgási mozgást kaphatunk - gömbmozgást , amikor a test pontjai a gömbök mentén mozognak . Ha egy rögzített tengely körül forogunk, amely nem halad át a test középpontján vagy egy forgó anyagponton, a forgó mozgást körkörösnek nevezzük .

A forgó mozgás dinamikájának alaptörvénye

Egy mechanikai rendszer impulzusimpulzusának időbeli deriváltja a rendszer egy pontjának vagy tehetetlenségi középpontjának rögzített tehetetlenségi vonatkoztatási rendszeréhez viszonyítva egyenlő a rendszerre ható összes külső erő ugyanahhoz a ponthoz viszonyított főnyomatékával.

A testforgatás jellemzői

Kinematikai jellemzők

A forgást a fokokban vagy radiánokban mért szög , a szögsebesség (rad/s-ban mérve) és a szöggyorsulás (egység - rad/s²) jellemzik. $\varphi$ $\omega ={\frac {d\varphi }{dt))$ $\epsilon ={\frac {d^{{2}}\varphi }{dt^{{2}}}}$

Egyenletes forgással ( - forgási periódus), $T$

Forgási frekvencia - az időegységenkénti fordulatok száma.

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

A forgási periódus egy teljes fordulat ideje . A forgási periódusés annak gyakoriságaa relációval függ össze. $T$ $\nu$ $T=1/\nu$

A forgástengelytőltávol eső pont lineáris sebessége $R$

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

A test forgási szögsebessége egy tengelyirányú vektor ( pszeudovektor ).

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

Dinamikus teljesítmény

A merev test tulajdonságait forgása során a merev test tehetetlenségi nyomatéka írja le . Ez a jellemző a Hamilton- vagy Lagrange - egyenletekből származó differenciálegyenletekbe lép be . A forgás kinetikus energiája a következőképpen írható fel:

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

Ebben a képletben a tehetetlenségi nyomaték játssza a tömeg szerepét, a szögsebesség pedig a sebesség szerepét. A tehetetlenségi nyomaték a test tömegének geometriai eloszlását fejezi ki, és a képletből megállapítható

J=\int r^{2}dm.

A tehetetlenségi nyomaték egy fizikai mennyiség , a forgó mozgásban lévő test tehetetlenségének mértéke. A testtömegek eloszlását jellemzi. Különbséget kell tenni az axiális és a centrifugális tehetetlenségi nyomaték között. A tengelyirányú tehetetlenségi nyomatékot a következő egyenlőség határozza meg:

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

ahol a tömeg , a távolság a -edik ponttól a tengelyig [1] . $m_i$ $r_{i}$ $én$

Lásd még

Jegyzetek

↑ Tehetetlenségi nyomaték // Fizikai enciklopédia . 5 kötetben / A. M. Prohorov főszerkesztő. - M . : Szovjet enciklopédia, 1988.

Linkek

Bobylev D.K. Tengely, matematikában, mechanikában és fizikában // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és 4 további). - Szentpétervár. , 1890-1907.
Merev test forgása . Open Physics 2.6. I. rész"FIZIKA". Letöltve: 2015. január 23. (határozatlan)
Dzhanibekov példát mutat be egy abszolút merev test forgására, amely egy olyan tengely körül van csavarva, amely nem esik egybe a legkisebb vagy legnagyobb tehetetlenségi nyomaték tengelyével
Merev testek forgása súlytalanságban különböző tengelyek körül
B. Yavorsky A. Detlaf, Fizika, M.: Bustard, 1998.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Britannica (online)

mechanikus mozgás
referenciarendszer	inerciális vonatkoztatási rendszer Nem inerciális vonatkoztatási rendszer Összetett mozgás A relativitás elve
Anyagi pont	Egységes mozgás Egyenes vonalú mozgás Mozgásegyenlet Mozgásegyenletek nem inerciális vonatkoztatási rendszerben Pálya (útvonal) mozgó Sebesség Gyorsulás ( centripetális gyorsulás érintőleges gyorsulás ) gondolatjel
Fizikai test	transzlációs mozgás Sík-párhuzamos mozgás ( Párhuzamos fordítás ) Gömb alakú mozgás ( Forgó mozgás Körkörös mozgás Precesszió nutáció )
folytonosság	lamináris áramlás turbulens áramlás
Kapcsolódó fogalmak	Sebesség terv A vonat vontatása Hat szabadsági fok