Кинетическая энергия вращающегося тела
Кинетическая энергия материальной точки . Кинетическая энергия sis материальных точек . Т.к. , получим выражение кинетической энергии вращения:
(26)
При плоском движении (цилиндр скатывается по наклонной плоскости) полная скорость равна: , (27)
где - скорость центра масс цилиндра.
Полная равна сумме кинетической энергии поступательного движения его центра масс и кинетической энергии вращательного движения тела относительно центра масс, т.е.:
(28) Заключение: А теперь, рассмотрев весь лекционный материал, подведем итог, сопоставим величины и уравнения вращательного и поступательного движения тела:
Приложение 1:
Пример:
Человек стоит в центре скамьи Жуковского и вместе с ней вращается по инерции. Частота вращения n1=0,5 c-1. Момент инерции jo тела человека относи- Рис. 3.5 тельно оси вращения равен 1,6 кг м2. В вытянутых в стороны руках человек держит по гире массой m=2 кг каждая. Расстояние между гирями l1=l,6 м. Определить частоту вращения n2, скамьи с человеком, когда он опустит руки и расстояние l2 между гирями станет равным 0,4 м. Моментом инерции скамьи пренебречь. II. Свойства симметрии и законы сохранения. Сохранение энергии. В основе законов сохранения, рассматриваемых в механике, лежат свойства пространства и времени. Сохранение энергии связано с однородностью времени, сохранение импульса – с однородностью пространства и, наконец, сохранение момента импульса находится в связи с изотропией пространства. Начинаем с закона сохранения энергии. Пусть система частиц находится в неизменных условиях(это имеет место если система замкнута или подвержена воздействию постоянного внешнего силового поля); связи(если они есть) идеальны и стационарны. В этом случае время в силу своей однородности не может входить явно в функцию Лагранжа. Действительно однородность означает равнозначность всех моментов времени. Поэтому замена одного момента времени другим без изменения значений координат и скоростей частиц не должна изменять механические свойства системы. Это конечно справедливо в том случае, если замена одного момента времени другим не изменяет условий, в которых находится система, то есть в случае независимости от времени внешнего поля(в частности это поле может отсутствовать). Итак для замкнутой системы находящейся в замкнутом силовом поле, . Следовательно: . (8.1) Здесь ошибка при дифференцировании первого члена!!!!!!!!!!!!! Если система консервативна, движение частиц подчиняется уравнению Лагранжа 4.16. Подынтегральное выражение носит название функции Лагранжа - функция Лагранжа уравнение Лагранжа. где i =1,2,…n - номер координат Комбинация в виде 5.1 равна полной энергии. Это видно если подставить зависимость для лагранжиана После приведения к каноническому виду получается закон сохранения энергии - полная энергия.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|