Учебное пособие: Закони збереження та динаміка обертального руху

_________________________________________

_____________________________________________________________

Навчальні питання і розподіл часу

Вступ_____________________________________ -… хвил.

Момент сили. Кінетична енергія обертального

руху тіла. -… хвил.

Момент інерції. Рівняння динаміки обертального

Руху. -… хвил.

Момент імпульса. Закон збереження моменту

імпульса. -… хвил.

4. Поняття про гіроскопічний ефект. -… хвил.

Висновки та відповіді на питання -… хвил.

Навчально-матеріальне забезпечення

Гіроскоп.

Лектор -2000.

Організаційно-методичні вказівки до проведення лекції

Перевіряється наявність курсантів та оголошується тема, мета та питання, що вивчаються, дається література.

За допомогою "Лектора-2000" пояснити та визначити формулу кінетичної енергії обертального руху твердого тіла.

Пояснити, що в обертальному русі твердого тіла мірою його інертних властивостей є момент інерції. Визначити рівняння динаміки обертального руху, пояснити за допомогою "Лектора-2000" та сформулювати закон збереження імпульсу.

Гіроскопічний ефект пояснити за допомогою гіроскопу та "Лектора-2000". Звернути увагу на його застосування.

Вступ

При порівнянні законів обертального та поступального рухів спостерігається аналогія між ними, тільки в обертальному русі замість сили виступає її момент, роль маси відіграє момент інерції. В рівняння динаміки обертального руху твердого тіла відносно нерухомої осі входить його кутове прискорення. При обертальному русі аналогом імпульсу являється момент імпульсу.

Закони збереження моменту імпульсу - фундаментальний закон природи. Він пов’язаний з певною властивістю симетрії простору - його ізотропністю, тобто з інваріантністю фізичних законів відносно вибору напрямку осей координат системи відліку.

Момент сили. кінетична енергія обертового тіла

Нехай тіло обертається під дією сили F. Довжина перпендикуляру, опущеного з вісі обертання на лінію дії сили називається плечем сили. Добуток сили на плече називається моментом сили:

(1)

Рис.1

Будь-який елемент маси обертового тіла має лінійну швидкість і отже, він має кінетичну енергію

.

Використавши співвідношення: