Кінематика абсолютно твердого тіла

При будь-якому русі тіла можна використовувати таку його модель, як матеріальна точка?

Які моделі тіла ще існують?

Поступальний рух твердого тіла. Опис руху тіла вважається повним лише тоді, коли відомо, як рухається кожна його точка.

Ми багато уваги приділили опису руху точки. Саме для точки вводяться поняття координат, швидкості, прискорення, траєкторії. У випадку завдання опису руху тіл є складною. Особливо вона складна, якщо тіла помітно деформуються в процесі руху. Простіше описати рух тіла, взаємне розташування частин якого не змінюється.

Запам’ятай
Тіло, відстань між якими двома точками якого залишається постійним при його русі, називається абсолютно твердим.

Абсолютно тверде тіло – це одна з механічних моделей, використовуваних при описі руху та взаємодії тіл.

Насправді абсолютно твердих тіл немає. Але в тих випадках, коли реальні тіла при русі мало деформуються, їх можна розглядати як абсолютно тверді. Однак і рух абсолютно твердого тіла в загальному випадку виявляється досить складним. Найпростіше рух абсолютно твердих тіл – поступальний.

Запам’ятай
Поступальним називається такий рух абсолютно твердого тіла, при якому будь-який відрізок, що з’єднує будь-які дві точки тіла, залишається паралельним самому собі.

При поступальному русі всі точки тіла чинять однакові переміщення, описують однакові траєкторії, проходять однакові шляхи, мають в кожен момент часу рівні швидкості і прискорення. Покажемо це.

Важливо
Лише при поступальному русі можна говорити про швидкість і прискоренні тіла.

Приблизно поступально рухаються ящик письмового столу, поршні двигуна автомобіля щодо циліндрів, вагони на прямолінійній ділянці залізниці, різець токарного верстата щодо станини. Рух педалі велосипеда або кабіни колеса огляду в парках (рис. 1.59, 1.60) – також приклади поступального руху.

У якому випадку рух ручки, якою ви пишете, можна вважати поступальним?

Важливо
Для опису поступального руху абсолютно твердого тіла достатньо написати рівняння руху одній з його точок.

Обертальний рух абсолютно твердого тіла. Обертальний рух навколо нерухомої осі – ще один окремий випадок руху твердого тіла.

У техніці такий вид руху зустрічається дуже часто: приміром, обертання валів двигунів і генераторів, турбін і пропелерів літаків.

Запам’ятай
Обертальним рухом абсолютно твердого тіла навколо нерухомої осі називається таке його рух, при якому всі точки тіла описують кола, центри яких знаходяться на одній прямій, званої віссю обертання, при цьому площині, яким належать ці кола, перпендикулярні осі обертання (рис. 1.61).

Посилання на основну публікацію