- •Экзаменационные вопросы по теоретической механике
- •Основные законы динамики. Законы Галилея - Ньютона.
- •Главные оси и главные моменты инерции.
- •Теорема о моменте инерции относительно параллельных осей.
- •Дифференциальные уравнения движения механической системы.
- •Теорема о движении центра масс механической системы.
- •Импульс силы и его проекции на координатные оси.
- •Теорема об изменении количества движения материальной точки.
- •Теорема об изменении количества движения механической системы.
- •Моменты количества движения материальной точки относительно полюса и оси.
- •Теорема об изменении момента количества движения материальной точки.
- •Кинетический момент механической системы относительно центра и оси.
- •Теорема об изменении кинетического момента механической системы.
- •Работа и мощность.
- •Работа сил тяжести, упругости.
- •Принцип возможных перемещений для механической системы.
- •Общее уравнение динамики. Принцип д’Аламбера-Лагранжа.
- •Обобщенные координаты, обобщенные силы и их вычисление.
- •Уравнение Лагранжа второго рода.
-
Моменты количества движения материальной точки относительно полюса и оси.
Момент количества движения материальной точки относительно полюса - вектор численно равный произведению количества движения на плечо d (кратчайшее расстояние от полюса до линии действия количества движения) и направлен перпендикулярно плоскости, проходящей через вектор количества движения и полюс, в сторону, откуда вращение вектора вокруг полюса видно против часовой стрелки: , где r - расстояние от полюса до материальной точки.
Проекция момента количества движения материальной точки относительно полюса на ось, проходящую через этот полюс равна моменту количества движения точки относительно этой оси: , где k - единичный орт оси z.
-
Теорема об изменении момента количества движения материальной точки.
; взяв производную по времени от обоих частей уравнения получим: , итак: .
Теорема: векторная производная по времени от момента количества движения материальной точки относительно полюса равна вектору момента силы, действующей на точку относительно того же центра.
Следствия:
1. если линия действия силы проходит через полюс. То момент количества движения относительно этого полюса постоянный;
2. если момент силы относительно оси равен нулю, то момент количества движения относительно этой оси постоянный.
-
Кинетический момент механической системы относительно центра и оси.
Кинетический момент относительно полюса - главный момент количества движения механической системы относительно полюса - вектор, равный геометрической сумме момента количества движения всех точек системы относительно того же полюса:
Кинетический момент относительно оси - скаляр, равный алгебраической сумме моментов количеств движения всех точек системы относительно той же оси:
Кинетический момент вращающегося твердого тела относительно оси вращения равен произведению угловой скорости на момент инерции тела относительно оси вращения: ; .
-
Теорема об изменении кинетического момента механической системы.
Теорема: векторная производная по времени от кинетического момента механической системы относительно полюса геометрически равна главному моменту все внешних сил, действующих на механическую систему.
Следствия:
1. внутренние силы не влияют на изменение кинетического момента;
2. если главный момент все внешних сил относительно полюса равен нулю, то кинетический момент относительно этого полюса постоянный;
3. если главный момент все внешних сил относительно оси равен нулю, то кинетический момент относительно этой оси постоянный;
-
Работа и мощность.
Работа силы - количественная мера превращения механического движения в другие виды движения.
Если сила постоянна по модулю и направлению, а точка ее приложения перемещается прямолинейно, то работа равна произведению модуля силы, длинны перемещения и косинуса угла между этими векторами: . Знак работы совпадает со знаком проекции силы на ось перемещения. . Интегрируя для точки М получим:
Мощность - работа, выполненная за единицу времени.
Теорема о работе равнодействующей силы: работа равнодействующей на некотором перемещении равна алгебраической сумме работ, составляющих ее сил на этом же перемещении.