- zasada zachowania pędu bryły
gdzie
- jest wektorem głównym układu sił zewnętrznych działających na bryłę.
Środek masy zachowuje się, więc jak zwykły punkt materialny o masie M pod działaniem łącznej siły zewnętrznej.
Energia kinetyczna bryły
Twierdzenie: Jeżeli A jest punktem bryły to
gdzie
jest wektorem prędkości kątowej bryły a
jest nazywane momentem bezwładności bryły względem osi równoległej do
i przechodzącej przez punkt A.
Zauważmy, że moment osiowy bezwładności bryły jest całką z kwadratu odległości od tej osi.
Zauważmy, że wybierając A=C otrzymujemy następujące wyrażenia na energię kinetyczną bryły
co można rozumieć jako przedstawienie energii bryły w postaci sumy energii ruchu środka masy bryły i energii wirowania bryły wokół środka masy.
Zauważmy, że w przypadku ruchu kulistego bryły wokół punktu A energia kinetyczna bryły wyraża się wzorem
.
W rozpatrywanym przypadku szczególnym energia kinetyczna bryły jest, więc energią wirowania bryły wokół punktu podparcia bryły.
Zasada zachowania energii kinetycznej bryły: Jeżeli A jest punktem bryły to
gdzie:
jest wektorem głównym układu sił zewnętrznych działających na bryłę, a
jest momentem głównym względem punktu A układu sił zewnętrznych działających na bryłę.
Kręt bryły
Procedura przejścia granicznego daje następujące wyniki
- kręt bryły względem zera globalnego układu współrzędnych.
- zasada zachowania krętu.
Twierdzenie: Jeżeli A jest punktem bryły to
gdzie
jest wektorem prędkości kątowej bryły a
tensorem momentów bezwładności bryły względem punktu A.
Zauważmy, że wybierając A=C otrzymujemy następujące wyrażenia na kręt bryły (względem zera globalnego układu współrzędnych)
co można rozumieć jako przedstawienie krętu bryły w postaci sumy krętu środka masy bryły i krętu wirowania bryły wokół środka masy.
Zauważmy, że w przypadku ruchu kulistego bryły wokół punktu A kręt bryły wyraża się wzorem
.
W rozpatrywanym przypadku szczególnym kręt bryły jest więc krętem wirowania bryły wokół punktu podparcia bryły.
Zasada zachowania krętu bryły: Jeżeli A jest punktem bryły to
gdzie:
jest momentem głównym względem punktu A układu sił zewnętrznych działających na bryłę a
jest tensorem momentów bezwładności bryły względem punktu A.
Zauważmy, że wybierając A=C otrzymujemy
co można rozumieć jako zasadę zachowania krętu bryły względem środka masy.
Zauważmy, że w przypadku ruchu kulistego bryły wokół punktu A
.