кінетичний момент

Кінетичного моменту, векторна динамічна міра механічного руху. Кінетичний момент G матеріальної точки відносно нерухомої системи координат з початком в точці О дорівнює G = r х mυ, де m - маса точки, r - її радіус-вектор, υ - швидкість. Кінетичний момент матеріальної точки називається також моментом імпульсу або моментом кількості руху. Кінетичний момент системи матеріальних точок дорівнює геометричній сумі кінетичних моментів всіх точок системи.

Кінетичний момент твердого тіла, що здійснює поступальний рух відносно точки О, визначається миттєвими становищем і швидкістю центру мас тіла: G = rc х mυc. де m - маса тіла, rc - радіус-вектор центра мас, υс - швидкість центру мас. Для тіла, що обертається навколо нерухомої осі Oz. кінетичний момент щодо цієї осі дорівнює добутку моменту інерції Iz щодо цієї осі на кутову швидкість зі обертання тіла: Gz = Iz ω. Для випадку обертання тіла навколо нерухомої точки О кінетичний момент тіла відносно точки О зручно задавати в головних осях інерції, пов'язаних з тілом: G = x ωx. Iy ωy, Iz ωz>, де Ix. Iy. lz - моменти інерції щодо відповідних осей, ωх. ωу. ωz - проекції вектора кутової швидкості ω. Вектор G коллінеарен вектору ω лише в тих випадках, коли останній спрямований уздовж однієї з головних осей інерції. Кінетичний момент тіла відносно будь-якої осі, що проходить через точку О (зокрема, миттєвої осі обертання), дорівнює проекції G на цю вісь. Для випадку довільного руху тіла кінетичний момент тіла відносно точки О обчислюється за формулою G = rc х mυc + Gc. де Gc = cx ωx. Icy ωy, Icz ωz> - кінетичний момент обертання тіла навколо його центру мас.

Кінетичний момент - одне з найважливіших понять класичної механіки, яке використовується в основному для опису еволюції обертального руху тіла під дією прикладеної до нього сили. У цьому випадку, відповідно до теореми про зміну кінетичного моменту (дивись Динаміка), останній може змінювати свій напрям. Це призводить до так званим гіроскопічним ефектів, при яких вісь обертового тіла повертається в напрямку, перпендикулярному напрямку сили.

Сили, що діють між точками системи, не змінюють кінетичний момент системи, але можуть змінити конфігурацію системи і кутову швидкість її обертання. Так, при стрибках у воду з вишки спортсмен гуртується для того, щоб зменшити момент інерції свого тіла і відповідно збільшити швидкість обертання за рахунок сталості кінетичного моменту. При розпрямленні тіла спортсмена кутова швидкість обертання помітно падає, полегшуючи умови входу в воду.

Літ. дивись при ст. Кінематика.

пов'язані статті