Perdület és természetvédelmi jogszabályok
Impulzusnyomatékhajtómű egy anyagi pont képest tetszőleges pont Onazyvaetsya fizikai értéket határozza meg a vektor termék a sugár vektor az anyag pont levonni az O pont, a nagysága a lendület:
ahol - az anyag tömege pont; - a sebesség alatt az előre mozgás vagy lineáris sebesség a forgó mozgás.
Vector ugyanaz, mint a szögsebesség vektor. azaz mentén a forgási tengely szerint jobb oldali csavart szabály (ábra. 4.4).
Ha egy szilárd test körül forgó rögzített tengely z képviselik, mint egy sor elemi tömegek és pillanatok tervezés impulzusok mindezen elemi tömegek ebbe az irányba szerezni impulzus ideje a test képest ez a tengely (- skalár mennyiség).
A összegezést az összes elemi tömegek (amelynek a lineáris sebesség, és az elforgatás sugarának), amelybe a test. Ettől. ahol # 969; - a szögsebessége test forgásának, és - a tehetetlenségi nyomaték tekintetében ezt a tengelyt, mivel az az idő impulzus képest a test Z tengely
Abban az esetben, a test körül forgó szimmetriatengelye, a vektorok
és ugyanabban az irányban, majd
Mi különbözteti meg a kifejezést (4.2) az idő függvényében:
Így, az idő származéka impulzusnyomatékhajtómű szilárd test forgástengely relatív pillanata erők képest ugyanazon a tengelyen.
Egyenletek (4.2) és (4.3) - Két fő formája dinamikus egyenletek forgási mozgás egy merev test képest egy fix Z-tengely.
Meg lehet mutatni, hogy van egy vektor egyenlet:
Egyenlet (4.4), hogy ha a pillanat ható külső erők a test nullával egyenlő, impulzusnyomatékhajtómű a test állandó marad.
Expression (4.5) képviseli a törvény megőrzése perdület.
Egy zárt rendszer testek megmaradási törvénye impulzusmomentum van az alábbiak szerint történik: a perdület egy zárt rendszerben a testek nem változik az idővel, és ez igaz a perdület kapcsolatban megtett bármely pontjára a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer. Ez a törvény csak akkor érvényes, inerciális referencia rendszereket.
A törvény megőrzése perdület - az alapvető természeti törvény. Ez együtt jár a szimmetria tulajdonságai a tér - a
izotróp. azaz A fizikai törvények invariancia forgatása a zárt rendszer a térben bármilyen szögben.
Szabad tengely. giroszkóp
Annak érdekében, hogy a helyzet a szilárd test forgástengelye azonos időben használja csapágyak amelyben tartják. De vannak még a forgástengelye szerveknek, amelyek nem változtatnak a térbeli orientáció beavatkozása nélkül ez a külső erők. Ezek a tengelyek úgynevezett szabad tengelyek (vagy tengelyek szabad forgás). Belátható, hogy minden szervezet, három egymásra merőleges tengely középpontján áthaladó a test tömege, amely szolgálhat szabad tengelyek - ezek az úgynevezett fő tengelye tehetetlensége a szervezetben.
Például, a fő tengelye tehetetlenségi egyenletes négyszögletes paralelepipedon áthaladnak a központok az ellenkező oldalak; fő tengelye tehetetlensége a labda bármilyen három egymásra merőleges tengely középpontján áthaladó tömeg.
Az ingatlan áll tengelyek, hogy megőrizze pozícióját a térben széles körben használják a szakmában. A legérdekesebb ebben a tekintetben giroszkóp - masszív homogén test forgó nagy szögsebességgel saját tengelye körül szimmetria tengelye, amely ingyenes. A giroszkóp használják a különböző giroszkópos navigációs készülékek (gyrocompass gyrovertical stb), és a különböző robotpilóta.
4.6. Összehasonlítás a kinematika és dinamika a képletek
transzlációs és rotációs mozgások
A Fig.4.5 bemutatja irányvektor lineáris
sebesség. pseudovec- szögsebesség és a forgatási szöget a rotációs mozgás.
A 4.6 ábra mutatja az irányokat a vektorok lineáris
sebesség. érintőleges. normál és teljes gyorsulás esetén egyenletesen gyorsuló (lásd. ábra 4.6 a) és ravnozamedlennogo (lásd. ábra 4.6, b) egy forgómozgást.
Ábra 4.6. A kommunikáció a vektorok és
A 3. táblázatban és a 4. táblázat mutatja be, összehasonlítva a kinematikai és dinamikáját képletek transzlációs és rotációs mozgások.
Összehasonlítása a kinematika a képletek