background image

Ruch obrotowy bryły 

Ruch obrotowy bryły 

sztywnej

sztywnej

1. Wprowadzenie

2. Energia kinetyczna w ruchu 
obrotowym

3. Moment bezwładności

4. Prawo Steinera

5. Przykład

6. Moment siły i moment pędu

7. Analogia równań i praw

8. II Zasada Dynamiki Ruchu Obrotowego

background image

1. Wprowadzenie

1. Wprowadzenie

prawa ruchu postępowego nie 
wystarczają do opisania ruchu 
obrotowego bryły

bryła sztywna - niezmienne odległości 
pomiędzy punktami

n.p. walce na równi pochyłej

A

B

m

1

m

2

m

1

m

2

B

A

B

A

a

a

m

m

 

B

A

a

a

 

:

:

2

1

to

jeśli

background image

2. Energia kinetyczna w 

2. Energia kinetyczna w 

ruchu obrotowym

ruchu obrotowym

O

r

2

r

1

v

1

v

2

m

1

m

2

i

i

i

i

i

i

k

i

i

i

i

i

i

i

k

k

r

m

r

m

E

r

v

v

m

E

E

2

2

2

2

2

,

2

2

1

2

2

2

I

E

k

background image

3. Moment bezwładności

3. Moment bezwładności

V

V

n

i

i

i

dV

r

dm

r

I

n

r

m

I

'

2

2

1

2

dla

I

mR

2

5

2

I

mR

1

2

2

I mR

2

I

mL

1

12

2

I - 

własność bryły -
- moment bezwładności

[I] = 1 
kgm

2

1. Zaproponuj swojá nazwe

background image

dla osi równoległych do osi 
przechodzącej przez środek masy

ŚM

2

md

I

I

ŚM

S

S

d

4. Prawo Steinera

4. Prawo Steinera

Policz moment bezwladnosci swojego
dlugopisu (ilosciowo)

background image

5. Przykład

5. Przykład

L

dr

R

w

R

z

Obliczyć moment bezwładności rury

V

dm

r

I

2

)

(

2

1

)

(

)

)(

(

2

)

(

2

4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

4

4

4

3

2

w

z

w

z

w

z

w

z

w

z

R

R

R

R

V

R

R

m

I

L

R

R

V

m

R

R

R

R

L

R

R

L

r

L

dr

r

L

rdr

L

r

I

rdr

dS

LdS

dV

dm

z

w

z

w











background image

6. Moment siły i moment 

6. Moment siły i moment 

pędu

pędu

z

x

y

r

 

p F

,

m

p

r

L

F

r

M

L

M

- moment pędu (kręt),   [L] = 1 kgm

2

/s

- moment siły,             [M]=1 Nm

“Angular momentum”

Prosze podac przyklad dzialania momentu sily

background image

7. Analogia równań i praw

7. Analogia równań i praw

R u c h

p o s tę p o w y

R u c h

o b r o to w y

E n e r g ia

k in e ty c z n a

m v

2

2

I

2

2

I I   Z a s a d a

D y n a m ik i

F

m a

F

d p

d t

M

I

M

d L

d t

pę d

p

m v

m o m e n t  pę d u

L

I

background image

8. II Zasada Dynamiki 

8. II Zasada Dynamiki 

Ruchu Obrotowego

Ruchu Obrotowego

M

dL

dt

M I

lub

L

mg

R

 

 

R

mg

M r mg
M t

L

L L

L



 

 

'

background image

Ruch obrotowy bryły 

Ruch obrotowy bryły 

sztywnej, c.d.

sztywnej, c.d.

1. Zasada Zachowania Momentu 
Pędu

2. Przykład 1

3. Przykład 2

4.Toczenie

5. Precesja i żyroskopy

background image

1. Zasada Zachowania 

1. Zasada Zachowania 

Momentu Pędu

Momentu Pędu

analogia do zasady zachowania 
pêdu

dL

dt

M

M

M

M

M

M

dL

dt

M

jeśli

M

to

dL

dt

a L I

const

n

wew i

i

zew j

j

wew i

i

zew j

j

zew j

j

 

1

2

0

0

0

....

;

;

:

, :

,

,

,

,

,

Moment pędu układu, na który nie 

działają momenty sił zewnętrznych, lub 

działające momenty sił się równoważą, 

pozostaje stały

Prosze podac analaog liniowy

background image

2. Przykład 1

2. Przykład 1

I

II

i

I

i

i

i

II

i

i

I

II

II

II

I

I

II

I

i

i

i

r

m

r

m

I

I

I

I

L

L

r

m

I

L

więc

a

bo

)

(

)

(

)

(

2

2

2

L

I

I

II

II

brak momentów sił 
zewnętrznych

background image

4. Przykład 2

4. Przykład 2

L

z uk

,

0

L

k

L

cz

L

k

z

L

L

L

L

L

z uk

k

cz

cz

k

,



0

L

k

L

cz

background image

5. Toczenie

5. Toczenie

R

v

1

v

2

środek chwilowego 
obrotu

2

2

2

2

2

2

2

2

2

o

k

o

k

k

k

I

R

m

E

R

v

I

mv

E

E

E

o

p

I  - suma ruchów 
postępowego
      i obrotowego

II   - ruch złożony (toczenie) + Prawo Steinera

2

)

(

2

)

(

2

2

2

2

2

2

mR

I

md

I

I

E

o

o

k

background image

6. Precesja i żyroskopy

6. Precesja i żyroskopy

mg

R

L

d

dL Mdt

L

1

L

2

dL

 

 

 

L

L dL

M L

dL L

d

M

L

dL

dt

L

d

dt

rmg

r g

L

L

mgr

I

p

p

p

p

p

2

1

 

sin

sin

sin

sin ,

sin

,



 

p


Document Outline