8. Поняття абсолютно твердого тіла. Обертання твердого тіла навкруги нерухомої осі, його момент інерції. 13.Кінетична енергія обертаючогося твердого тіла.

Абсолю́тно тверде́ тíло — тіло, яке ні за яких умов не деформується і за всіх умов відстань між двома точками (або точніше між двома частинами) якого залишається постійною.Абстракція абсолютно твердого тіла зручна при розгляді обертового руху. Реальні тіла при обертанні деформуються. Величина цієї деформації залежить від швидкості обертання і від властивостей тіла. Якщо обертати тягарець на ґумці, то деформація значна, у випадку металевих деталей механізмів — мала, і нею можна знехтувати.При фіксованій осі обератння динаміка абсолютно твердого тіла описується рівнянням , де I - момент інерції відносно осі обертання, - кутове прискорення, N - сумарний момент сили, що діє на тіло.Якщо момент сили дорівнює нулю, то обертання відбувається зі сталою кутовою швидкістю. Вектор кутової швидкості направлений вздовж осі обертання. Моме́нт іне́рції (одиниця виміру в системі СІ [кг м2]) — в фізиці є мірою інерції обертального руху, аналогічно масі для поступального.В загальному випадку, значення моменту інерції об'єкта залежить від його форми та розподілу маси в об'ємі: чим більше маси сконцентровано далі від центра мас тіла, тим більшим є його момент інерції. Також його значення залежить від обраної осі обертання.Енергія такого обертання

8. Основний закон динаміки обертального руху.

За аналогією з другим законом Ньютона для поступального руху, можна сформулювати рівняння обертального руху, де зовнішнім силам, які діють на тіло, відповідають моменти сил, масі — момент інерції, а прискоренню — кутове прискорення. При одновісному обертанні Тут Mi — моменти зовнішніх сил, ω— кутова швидкість, ε— кутове прискорення.

14.Закон збереження моменту імпульсу для системи тіл.

Розглянемо систему взаємодіючих тіл

На рис.1 сили - внутрішні сили взаємодії тіл системи, а F₁, F₂, F₃ - зовнішні сили, діючі на тіла системи. Запишемо для кожного із трьох тіл системи другий закон Ньютона:, (1),

Складемо всі три рівняння. З третього закону витікає, що сума всіх внутрішніх сил дорівнює нулю. Тоді одержимо: , де - імпульс всієї системи.

Якщо зовнішні сили відсутні або їх геометрична сума рівна нулю, то, а це означає, що p = const.

Таким чином, повний імпульс замкненої системи залишається сталим. Це і є закон збереження імпульсу, який являється одним із фундаментальних законів природи.

15. Гіроскопічний ефект та його застосування.

Гіроскопічним ефектом називається явище збереження незмінності свого напрямку в просторі швидкообертаючихся осесиметричних твердих тіл.

Гіроскопічний ефект властивий небесним тілам, артилерійським снарядам, роторам турбін, що встановлюються на суднах, гвинтів літаків і т.п.

Для забезпечення вільного обертання гіроскопічного тіла (гіроскопа) в просторі його зазвичай закріплюють на кільцях так званого карданного підвісу (рис. 1) у якому осі внутрішніх і зовнішніх кілець і вісь гіроскопа перетинаються в одній точці, званої центром підвісу.