К неподвижному телу с массой $%m$% и моментом инерции $%I$% прикладывается сила $%F$% на расстоянии $%r$% от центра масс тела, направленная перпендикулярно отрезку, соединяющему точку приложения силы с центром масс (см. рисунок). Чему будут равны линейное и угловое ускорения тела в начальный момент времени?
Насколько я понимаю, то если бы сила шла только на поступательное движение, то ускорение было бы равно $%a={F \over m}$% из второго закона Ньютона. А если бы сила шла только на вращательное движение (если бы ось тела была закреплена), то угловое ускорение было бы равно $%\epsilon={Fr \over I}$% из основного уравнения динамики вращательного движения. Вопрос в том, каким образом сила распределяется на поступательное и вращательное движение?
иллюстрация

задан 26 Авг '17 21:46

изменен 26 Авг '17 21:47

10|600 символов нужно символов осталось
0

Вот как я сам начинал решать...
Допустим, линейное ускорение тела (в центре масс) будет равно $%a_0$%. Приложим к центру масс силу $%F'=ma_0$% в направлении, противоположном $%F$%, и рассмотрим получившуюся систему. После этого линейное ускорение тела должно свестись к нулю, а угловое ускорение не должно измениться. То есть, мы свели задачу к движению тела вокруг закрепленной оси. Соответственно, угловое ускорение действительно равно $%\epsilon={Fr \over I}$%.
Дальше я решил рассмотреть движение тела (с учетом добавленной ранее равновесной силы) относительно оси, проходящей через точку приложения силы $%F$% (вместо оси, проходящей через центр масс). Но, как я понял, в этом случае основное уравнение динамики вращательного движения уже не применимо (к этому выводу я пришел, получив различные ответы при различном выборе оси вращения).
Вот на этом я, собственно, и застрял. И буду рад вашей помощи =)

ссылка

отвечен 26 Авг '17 23:10

10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×112
×17

задан
26 Авг '17 21:46

показан
173 раза

обновлен
26 Авг '17 23:10

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru