Вращение твердого тела около мгновенной оси

ВРАЩЕНИЕ ТВЕРДОГО ТЕЛА ОКОЛО МГНОВЕННОЙ ОСИ [c.261]

Вращение твердого тела около мгновенной оси. Так как эта ось беспрестанно изменяет свое положение в теле, то удобнее заменить угловую скорость около этой оси тремя ее проекциями на три взаимно перпендикулярные направления, сохраняющие в теле постоянное положение. За эти направления следует взять три главные оси тела тогда получим наиболее простое выражение для живой силы. [c.261]

Движение твердого тела около неподвижной точки.—Если твердое тело закреплено в одной точке О, то скорость этой точки постоянно равна нулю, поэтому движение тела в каждый момент времени представляет собой мгновенное вращение вокруг оси OR, проходящей через точку О (п° 65). Если движение тела не есть непрерывное вращение вокруг неподвижной оси, мгновенная угловая скорость постоянно изменяется по направлению и по величине как в неподвижном пространстве, так и в движущемся теле. Геометрическое место мгновенных осей в пространстве есть коническая поверхность с вершиной в точке О (неподвижный аксоид), геометрическое место этих осей в теле есть другая коническая поверхность с вершиной в той же точке (подвижный аксоид). В каждый момент времени [c.83]

Итак, если тело совершает вращения вокруг двух пересекающихся осей, то результирующее движение есть вращение около мгновенной оси с угловой скоростью, равной геометрической сумме угловых скоростей двух вращений. Этот результат легко обобщается на случай большего числа вращений если твердое тело одновременно участвует в п вращениях [c.222]

Движение твердого тела, имеющего одну неподвижную точку. Мы рассмотрим здесь случай движения, представляющий поучительный пример приложения закона моментов количеств движения. Все сложные и разнообразные явления такого движения хорошо уясняются п освещаются нашим законом. Предварительно напомним основную теорему о движении твердого тела, которое имеет неподвижную точку Всякое бесконечно малое движение такого тела есть непременно вращение около мгновенной оси. Эга ось непрерывно изменяет свое положение как в теле, так и в пространстве. [c.205]

Устойчивость вращения твердого тела. Мы знаем, что в каждой точке тела есть три главные оси они обладают тем свойством, что при вращении около них без действия активных сил силы инерции взаимно уравновешиваются. Когда сообщено вращение около главной оси, то оно будет продолжаться по инерции без перемены. Между тем, если сообщено вращение около неглавной оси, то для поддержки его необходимы внешние силы на оси. Если их нет, то ось вращения будет мгновенной, беспрестанно изменяющей свое положение в теле и в пространстве. [c.269]

Уравнение моментов относительно мгновенной оси. Когда тело движется в пространстве и имеет одну степень свободы, то, вообще говоря, не существует мгновенной оси вращения. Однако, как было доказано в п. 225, движение твердого тела всегда можно представить как результат вращения тела около центральной оси и его перемещения вдоль той же оси. [c.392]

Далее, если твердое тело вращается около закрепленной оси а (фиг. 18), то достаточно выбрать полюс О в какой-нибудь точке этой оси, как тотчас же будет применима формула (3), а так как мгновенная ось вращения постоянно совпадает с [c.222]

В то время как тело движется около точки О, вместе с ним движется также и Неизменно связанный с ним эллипсоид, но так, что он во всякий момент касается неподвижной плоскости в мгновенном полюсе Q (фиг. 12) а так как эта точка касания (положение которой, вообще говоря, изменяется как на эллипсоиде, так и на плоскости) принадлежит всегда мгновенной оси вращения, то движение твердого тела происходит так, как если бы эллипсоид инерции, связанный с телом, катился без скольжения по неподвижной плоскости. [c.87]

А К С О И Д Ы, линейчатые поверхности, представляющие собой геометрич. места осей мгновенного вращения и скольжения перемещающегося неизменяемого твердого тела или прямых, принадлежащих данному телу, последовательно совпадающих о этими осями. Как-известно из кинематики (см. Механика теоретическая), всякое перемещение неизменяемой системы точек за бесконечно малый промежуток времени всегда может быть произведено одним винтовым движением, состоящим из вращательного движения около нек-рой вполне определенной неподвижной оси и поступательного движения вдоль этой оси. Эта ось носит название оси мгновенного вращения и скольжения или мгновенной винтовой оси. При непрерывном движении неизменяемого твердого тела относительно некоторой системы координат, принятой нами за неподвижную, оси мгновенного вращения и скольжения образуют линейчатую поверхность, называемую неподвижным А. [c.251]

А. Ампер (1775—1836) предложил выделить в самостоятельный раздел изучение движения только с геометрической стороны и назвал его кинематикой (от греческого xivi ioio — движение). Л. Пуансо (1777—1859) впервые указал на возможность сложения и разложения вращений и ввел понятие о мгновенной оси вращения ему мы обязаны подробными геометрическими исследованиями движения твердого тела около неподвижной точки. [c.144]

Поэтому ее скорость уо = сомш (где — расстояние точки от мгновенной оси вращения). Сравнивая это соотношение с (9.1), найдем сомгн — со. Но если одна точка твердого тела совершает круговое движение около мгновенной оси с угловой скоростью то и все другие точки должны двигаться по окружностям около этой оси с той же скоростью иначе взаимное расстояние между точками изменялось бы. [c.221]

В широком смысле слова гиро скоп представляет однородное твердое тело, имеющее ось симметрии и способное вращаться с большой угловой скоростью около мгновенной оси вращения, проходящей через закрепленную точку, лежащую на оси симметрии гироскопа. В технике гироскопом называют массивный маховик, смонтированный таким образом, что при быстром вращении маховика его ось может перемеи аться в пространстве около одной из неподвижных точек оси симметрии маховика (фиг. 209), ГТримером гироскопа является игрушечный волчок, у которого острие оси вращения помещено в небольшое углубление на плоскости. Неподвижной точкой волчка и будет точ-ка соприкосновения его оси с плоскостью (фиг. 210). Впервые задача о движении симме- Фиг. 210 [c.461]

Если в твердом теле только одна точка неподвижна и тело произвольно вращается около этой точки, то такое движение называется сферическим. Оно состоит из вращения вокруг произвольных осей вращения, которые, однако, всегда проходят через неподвижную точку О. Представим себе в точке О, как в начальной точке координат, систему координат X, у, 2 и выразим вектор угловой скорости ш через его прямоугольные составляющие ш,, (03 мы увидим таким образом, что имеются ОО различных сферических движений. Вращению твердого тела вокруг неподвижной точки соответствуют таким образом три степени свободы. Ось меняет свое положение по отношению к твердому телу и по отношению к неподвижному пространству. Если представить себе, что следующие одно за другим положения осей вращения зафиксированы в коордт натнач системах одна из которых связана с твердым телом, а другая — с пространством, то получим два полюсных конуса с общей вершиной, причем конус, связанный с телом, будет катиться по полюсному конусу, находящемуся, по отношению к пространству, в неподвижности. Общая образующая обоих конусов в какой-нибудь момент времени называется мгновенной осью вращения. [c.286]

МГНОВЕННАЯ ОСЬ ВРАЩЕНИЯ твердого тела, движущегося около непо-д в и ш и ой точки, — прямая, все точки к рой имеют в данный момент времени скорости, равные нулю. М. о. в. может быть найдена как линия пересечения плоскостей, проходящих через неподвижную точку тела перпендикулярно к векторам скоростей других ого точек. При движении тела М. о. в. всо время меняет своо направление в пространстве и в само.м теле. Геометрич. место М. о. в. образует конич. новерхиости, наз. а к с о и д а м п. Скорости всех точек тела в данный момент времени такие же, как если бы М. о. в. была неподвижной осью вращ(шия тела. Отношение линейной скорости к.-н. точки тела к ее расстоянию до М. о. в. дает угловую скорость ш тола в данный момент. Если эту угловую скорость изобразить вектором <в, направленным по М. о в., то ур-ния мгновенной оси относительно осей системы [c.164]

Гироскоп. Приближенная теория. В самом общем случж гироскоп можно определить как динамически симметричное твер дое тело, способное вращаться с большой угловой скоростью околс мгновенной оси вращения, проходящей через неподвижную точку Последняя может быть центром тяжести твердого тела или лежат на центральной оси инерции (оси симметрии). В технике под гироскопом понимают механическое устройство, неотъемлемой частьк которого является вращающаяся часть — ротор с тяжелым ободом смонтированный так, чтобы его ось вращения имела возможность поворачиваться в любом направлении около неподвижной точки лежащей на оси. Обычно это достигается при помощи так называемого карданова подвеса. В приближенном исследовании движе ния гироскопа массой карданова подвеса обычно пренебрегают. [c.428]

ПО трем координатным осям, Вращение около любой мгновенной оси может быть разложено на три вращения около осей, параллельных координатным. Таким образом произвольное бесконечно малое перемещение твердого тела может быть заменено шестью элементарными перемещениями тремя поступательными перемещениями по направленую координатных осей н тремя вращениями около осей, параллельных координатным. Эти шесть возможных перемеш,ений неприводимы и не могут взаимно заменяться. Следовательно, свободное твердое тело имеет шесть степеней свободы, т. е. шесть различных неприводимых возможных перемещений, а потому начало возможных перемещений ласт шесть условий, пли шесть уравнений, необходимых и достаточных для равновесия. [c.36]

Очевидно, что при перемещении свободного твердого тела из одного положения в другое, бесконечно близкое, мы должны совершить одно бесконечно малое поступательное перемещение и один поворот тела на бесконечно малый угол около оси мгновенного вращения, проходящей через точку О (начало подвижной системы координат Oxyz). [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...