Главная > ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА (Г.К. Суслов)
<< Предыдущий параграф
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

300. Уравнения движения твёрдого тела, отнесённые к осям, имеющим собственное движение. Как было указано в § 254, уравнения движения твёрдого тела получаются путём проектирования на оси координат уравнений, выражающих закон изменения количества движения и закон изменения кинетического момента. В настоящей главе мы будем относить эти законы к системе осей $C X Y Z$, имеющей собственное движение. При этом мы остановимся только на том частном случае, когда начало $C$ подвижных осей совпадает с центром масс тела.

Обозначим соответственно $\bar{\omega}$, $\bar{\omega}^{(e)}$ и $\boldsymbol{v}_{C}$ угловую скорость тела, угловую скорость осей $C X Y Z$ и скорость центра масс $C$ относительно неподвижной системы координат $O x y z$. Скорость произвольной частицы тела, определяемой по отношению к системе CXYZ радиусом-вектором $\bar{\rho}_{v}$, выразится согласно формуле (9.32) на стр. 93 следующим образом:
\[
\boldsymbol{v}_{v}=\boldsymbol{v}_{c}+\bar{\omega} \times \vec{\rho}_{v} .
\]

Отсюда мы получаем для кинетической энергии $T$, количества движения $K$ и кинетического момента $\boldsymbol{G}_{C}$ относительно точки $C$ выражения, аналогичные выражениям (45.16) на стр. 493 и (45.18) и (45.19) на стр. 494:
\[
\left.\begin{array}{c}
T=\frac{1}{2} M v_{C}^{2}+\frac{1}{2}\left(J_{X X} \omega_{X}^{2}+J_{Y Y} \omega_{Y}^{2}+J_{Z Z} \omega_{Z}^{2}-2 J_{X Z} \omega_{Y} \omega_{Z}-\right. \\
\left.\quad-2 J_{Z X} \omega_{Z} \omega_{X}-2 J_{X Y} \omega_{X} \omega_{Y}\right) ; \quad \\
K_{X}=\frac{\partial T}{\partial v_{C X}}=M v_{\mathrm{eX},} \quad K_{Y}=\frac{\partial T}{\partial v_{C Y}}=M v_{C Y}, \quad K=\frac{\partial T}{\partial v_{C Z}}=M v_{C Z} ; \\
G_{C X}=\frac{\partial T}{\partial \omega_{X}}, \quad G_{C Z}=\frac{\partial T}{\partial \omega_{Z}} .
\end{array}\right\}(5 t
\]

Обратимся к закону изменения количества движения и какону изменения кинетического момента системы относительно центра масс $C$ [см. формулы (31.6) на стр. 304 и (31.31) на стр. 312]; закон изменения кинетического момента относительно центра масс читается так же, как в отношении к неподвижному полюсу; мы получаем:
\[
\dot{\boldsymbol{K}}=F+R, \quad \dot{G}_{c}=\boldsymbol{L}_{c}+\boldsymbol{H}_{c},
\]

где $\boldsymbol{F}$ и $\boldsymbol{R}$ обозначают соответтвенно главный вектор внешних активных сил а главный вектор пассивных сил, а $\boldsymbol{L}_{C}$ и $\boldsymbol{H}_{C}$ – главные моменты этих сил относительно центра масс. Выразим абсолютные производные, входящие в эти равенства, через относительные по формуле (9.18) на стр. 88; мы получим:
\[
\tilde{\dot{K}}+\omega^{(e)} \times K=F+R, \quad \tilde{\boldsymbol{G}}_{C}+\bar{\omega}^{(e)} \times G_{C}=\boldsymbol{L}_{C}+H_{C} .
\]

Спроектировав эти уравнения на оси $C X Y Z$, мы получим искомые уравнения движения, отнесённые к подвижным осям. Приняв во внимание

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru