Вращательное движение

Враща́тельное движе́ние в вид механического движения. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. Центры всех окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называемой осью вращения. Ось вращения может располагаться внутри тела и за его пределами. Ось вращения в данной системе отсчёта может быть как подвижной, так и неподвижной. Например, в системе отсчёта, связанной с Землёй, ось вращения ротора генератора на электростанции неподвижна.

При выборе некоторых осей вращения, можно получить сложное вращательное движение - сферическое движение, когда точки тела движутся по сферам.

Характеристики вращения тела

При равномерном вращении (T оборотов в секунду),

• Частота вращения в число оборотов тела в единицу времени.

$n = {1 \over T} = {\omega \over 2\pi}$,

• Период вращения в время одного полного оборота. Период вращения T и его частота $\nu$ связаны соотношением $T = 1/\nu$.

• Линейная скорость точки, находящейся на расстоянии R от оси вращения

$v = {2 \pi R \over T}$,

• Угловая скорость вращения тела

$\omega = {f \over D t} = {2 \pi \over T}$ .

• Момент инерции механической системы относительно неподвижной оси a («осевой момент инерции») в физическая величина J_a, равная сумме произведений масс всех n материальных точек системы на квадраты их расстояний до оси:

$J_a=\sum_{i=1}^n m_i r_i^2\,\!$,

где: m_i в масса i-й точки, r_i в расстояние от i-й точки до оси.

Осевой момент инерции тела J_a является мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси a подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении.

• Кинетическая энергия вращательного движения

$T = \frac{1}{2}I_z\omega^2$

где I_z в момент инерции тела относительно оси вращения. $\omega$ в угловая скорость

См. также

• Поворот в геометрическое преобразование
• Энергия вращательного движения
• Поступательное движение
• Плоскопараллельное движение
• Сложное движение
• Сферическое движение

Ссылки

• Джанибеков демонстрирует пример вращения абсолютно жесткого тела, закрученного вокруг оси, не совпадающей с осью наименьшего или наибольшего момента инерции
• Вращение твёрдых тел в невесомости вокруг разных осей