ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Инерция вращения из "Инерция " Как известно, инерция, или инертность, массивной точки зависит только от ее массы. Масса является мерой инертности тела при поступательном, в том числе и прямолинейном движении. Значит, при таком движении на инерцию не влияет распределение масс в теле, и это тело можно смело принять за материальную (массивную) точку. Масса этой точки равна массе тела, а расположена она в центре тяжести, или, что почти то же, в центре масс или центре инерции тела (поэтому тело в законах Ньютона справедливо заменено материальной точкой ). [c.30] Как мы зиаем, закон инерции устанавливает эквивалентность относительного покоя и равномерного прямолинейного движения — движения по инерции. Ибо нельзя никаким механическим опытом установить, покоится ли данное тело или движется равномерно и прямолинейно. Во вращательном движении это не так. Например, совсем не безразлично, покоится ли волчок или вращается равномерно, с постоянной угловой скоростью. Как отмечает академик А. Ю. Ишлинский, угловая скорость твердого тела является величиной, характеризующей его физическое состояниеУгловая скорость может быть определена (например, с помощью гироскопа или измерением центростремительных сил) без какой-либо информации о положении тела по отношению к абсолютной системе координат. Поэтому термин абсолютная угловая скорость тела в отличие от абсолютной скорости точки должен употребляться в прямом смысле (без кавычек). [c.32] Таким образом, механические явления в покоящейся и вращающейся системах будут протекать по-разному, не говоря уже о том, что падение и движение тел во вращающейся системе происходят иначе, чем в неподвижной достаточно хорошенько ее раскрутить — и она развалится на части из-за возникших в ней напряжений. [c.32] Поэтому второе отличие состоит в том, что прямолинейное равномерное двпн ение и покой эквивалентны, а вращение, даже с постоянной угловой скоростью, может быть четко отграничено не только от покоя, но и от вращения с другой угловой скоростью. [c.32] Момент инерции однородных тел находится довольно легко. На-прихмер, момент инерции цельного цилиндра радиусом R и массой М равен полого цилиндра той же массы и размера ЖД2, шара 0,iMR (моменты инерции разнообразных тел приводятся в сцециальных справочниках). [c.32] Конечно, тут можно возразить, что мы рассматриваем тело, которое полностью сохраняет свое количество материи. Но если мы его как следует разгоним, например до скоростей, соизмеримых со скоростью света, как разгоняют в ускорителях элементарные частицы, тогда мера инерции материальной точки — ее масса — будет заметно возрастать с увеличением скорости как пишет Эйнштейн, обобщенный закон инерции перенял роль закона движения . Тогда, видимо, придется смириться с изменением массы и признать, что изолированная от внешних воздействий материальная точка переменной массы сохраняет постоянным по модулю и направлению вектор количества своего движения, т. е. произведение массы на скорость, направленное, как и вектор скорости. Это закон сохранения количества движения (у Ньютона он формулируется немного по-другому). [c.33] Эйнштейн А, Физика и реальность. М. Наука, 1965, с. 18. [c.33] Для демонстрации этого закона удобно воспользоваться простым прибором, называемым платформой Жуковского. Это круглая горизонтальная платформа на подшипниках, которая с малым трением может вращаться вокруг вертикальной оси. Если человек, стоя на этой платформе и вращаясь с некоторой угловой скоростью, разведет в сторону руки (еще лучше с грузом в них, например гантелями), то его момент инерции относительно вертикальной оси повысится, а угловая скорость сильно упадет. Опуская руки, человек внутренним усилием сообщает себе первоначальную угловую скорость. Даже стоя на платформе неподвижно, можно повернуть корпус в любую сторону, вращая вытянутую вверх руку в противоположном направлении. Таким способом изменения угловой скорости широко пользуются в балете, акробатике и т. п. (и кошки успешно приземляются на лапы благодаря вращению хвоста в соответствующем паправлеппи). [c.34] Вернуться к основной статье