Действие внешних сил на быстро вращающееся тело

Если действие внешнего момента Ж прекращается, то существующий при вращении тела вокруг оси YY момент 1Л" оказывается неуравновешенным. Он вызывает вращение плоскости штанги вокруг оси XX в направлении, противоположном тому, в котором она вращалась сначала, когда появился внешний момент М. Это вращение вызовет появление момента —Л1, также противоположного тому, который существовал вначале и вызвал вращение вокруг оси YY. Под действием этого момента скорость Q будет уменьшаться и вращение вокруг оси YY быстро прекратится. Внешний момент М необходим для поддержания вращения вокруг оси YY. Когда внешний момент исчезает, это движение почти сразу прекращается. [c.443]

Рассмотрим движение твердого тела, закрепленного в одной точке. В этом случае тело не может совершать поступательного движения, так как скорость одной его точки всегда равна нулю, и движение можно представить как вращение вокруг мгновенной оси, которая изменяет свое положение и в теле, и в пространстве, но все время проходит через неподвижную точку тела. Мы могли бы выбрать три неподвижные оси, проходящие через эту точку, и написать уравнения моментов (13.25) относительно этих трех осей. Однако положение этих осей в теле, вообще говоря, будет изменяться, и связь между моментами импульса относительно трех осей и скоростями точек тела будет сложной. С другой стороны, если мы выберем оси, жестко связанные с телом, то связь между моментами импульса относительно этих осей и скоростями точек тела будет достаточно простой, но определение характера движения этих осей окажется сложной задачей. Поэтому мы не будем рассматривать в общем виде задачу о движении тела, имеющего одну закрепленную точку, а ограничимся только специальным, но важным случаем, когда тело быстро вращается вокруг мгновенной оси, а требуется определить, как будет двигаться эта ось под действием внешних моментов. [c.446]

Практически всегда при вращении тела на него действуют внешние силы, в частности силы трения, создающие момент относительно центра масс тела. Этот момент стремится повернуть тело, когда оно вращается вокруг оси, относительно которой момент инерции тела имеет наименьшее значение. При вращении же тела вокруг оси, относительно которой момент инерции тела имеет наибольшее значение, его действие, сказывается меньше. Именно этим и объясняется, казалось бы, загадочное поведение стержня, подвешенного на нити, прикрепленной к его концу (рис. 50). При медленном вращении стержень сохраняет вертикальное положение, а при быстром вращении он принимает горизонтальное положение и устойчиво вращается вокруг оси с наибольшим моментом инерции. [c.69]

Небезынтересен вопрос о том, каким способом создают необходимую для движения тягу плавающие и летающие живые существа. В их распоряжении для получения тяги имеются органы, способные перемещаться только взад и вперед или вверх и вниз, но не вращаться (при помощи такого же движения перемещаются примитивные надводные суда — весельные лодки). В зависимости от того, происходит ли движение органа, создающего тягу, параллельно или перпендикулярно к направлению движения корпуса, получаются соотношения, сходные с работой гребного колеса или гребного винта. Полет птиц особенно интересен тем, что при нем и подъемная сила и тяга получаются при помощи одного и того же органа — крыльев. У больших птиц движение крыльев подобно движению весел (рис. 183). Тяга возникает потому, что движение крыльев вниз выполняется очень резко, с большой силой, движение же вверх выполняется, наоборот, пассивно и притом так, чтобы получалось возможно меньшее сопротивление. Наибольшую долю тяги дают внешние части крыльев, описывающие самый большой путь по вертикали. Коэффициент полезного действия такого рода механизма в благоприятных случаях довольно высокий. Лобовое сопротивление складывается в основном из индуктивного сопротивления и из сопротивления, обусловленного вихрями, возникающими при взмахе крыльев. Эти вихри, оси которых расположены перпендикулярно к направлению полета, при спокойных взмахах крыльев не очень интенсивны. Многие маленькие птицы обладают способностью быстро вибрировать крыльями, что позволяет им взлетать почти вертикально, а также висеть в воздухе неподвижно. Действие крыльев этих птиц сходно с действием геликоптера. Крылья при своем движении вниз широко раскрываются, и птица получает резкий толчок вперед при обратном движении крылья прижимаются возможно ближе к телу. Принцип геликоптера еще лучше используется маленькими птичками колибри и многими насекомыми. Их крылья при движении вверх переворачиваются относительно своей продольной оси (рис. 184), благодаря чему тяга возникает при движении крыльев не только вниз, но и вверх. Это позволяет колибри и насекомым совершенно свободно парить в воздухе, двигаться не только вперед, но и назад, а также поворачиваться в полете на месте . [c.322]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...