Динамика поступательного движения твердого тела. Замкнутые механические системы. Импульс системы тел. Закон движения центра масс.

Замкнутая система тел в механике — совокупность физических тел, у которых взаимодействия с внешними телами отсутствуют. Более строго: система называется замкнутой, если существует замкнутая финитная оболочка, содержащая эту систему, такая, что любое граничное условие на оболочке равно нулю^. Замкнутые системы в широком смысле этого термина играют фундаментальную роль в изучении законов природы, так как по сути обозначают чистоту эксперимента, свободного от привнесённых факторов. В этом заключается их отличие от незамкнутых систем, которые подвержены произволу внешнего воздействия и потому не могут дать сведений о законах своей природы. Импульс системы тел - это векторная сумма импульсов всех тел, входящих в систему. Импульсом или количеством движения системы материальных точек назовем векторную сумму импульсов отдельных материальных точек, из которых эта система состоит: Закон сохранения импульса. Импульс изолированной или замкнутой системы 2-х материальных точек сохраняется, т. Е. Остаётся неизменным во времени, каково бы ни было взаимодействие между ними. Центр масс системы движется так же, как двигалась бы частица с массой, равной массе системы, под действием силы, равной векторной сумме всех внешних сил, действующих на входящие в систему частицы. В частности, центр масс замкнутой системы относительно произвольной ИСО движется равномерно прямолинейно или покоится. Изменение импульса центра масс происходит за счет внешних сил. Внутренние силы не влияют на характер его движения, если внешнее воздействие на систему постоянно и однородно. Например, во время салюта движение центра масс разорвавшегося пиротехнического снаряда в постоянном однородном поле силы тяжести происходит по параболе. Если внешнее воздействие изменяется, то на различные части системы начинают действовать разные силы и характер движения центра масс меняется.

Динамика вращательного движения. Момент силы относительно точки и относительно оси. Момент импульса относительно точки и оси. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса.

Момент силы— векторная физическая величина, равная векторному произведению радиус-вектора (проведённого от оси вращения к точке приложения силы — по определению) на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело. Относительно точки:Если имеется материальная точка , к которой приложена сила , то момент силы относительно точки равен векторному произведению радиус-вектора , соединяющего точки и , на вектор силы :Мо=r*F. Относительно Оси:Момент силы относительно оси равен алгебраическому моменту проекции этой силы на плоскость, перпендикулярную этой оси относительно точки пересечения оси с плоскостью, т.е. Mz(F) = Mo(F') = F' h'. Моме́нт и́мпульса характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение. Момент импульса относительно точки — это псевдовектор- величина, компоненты которой преобразуются как вектор при поворотах системы координат, но меняющие свой знак противоположно тому, как ведут себя компоненты вектора при любой инверсии координат., а момент импульса относительно оси — псевдоскаляр- величина, не изменяющаяся при переносе и повороте координатных осей, но изменяющая свой знак при замене направления одной оси на противоположное. Уравнение моментов - уравнение моментов:. Скорость изменения момента импульса частицы относительно некоторой точки во времени в выбранной системе отсчета равно моменту равнодействующей силы относительно той же точки.

С помощью уравнения моментов решаются две задачи:1. Известно: найти .

2. Известно: найти за . - импульс момента силы.

Зако́н сохране́ния моме́нта и́мпульса (закон сохранения углового момента) — один из фундаментальных законов сохранения. Математически выражается через векторную сумму всех моментов импульса относительно выбранной оси для замкнутой системы тел, которая остается постоянной, пока на систему не воздействуют внешние силы. В соответствии с этим момент импульса замкнутой системы в любой системе координат не изменяется со временем.Закон сохранения момента импульса есть проявление изотропности пространства относительно поворота. В упрощённом виде: если система находится в равновесии.

Дата добавления: 2015-10-02