а)Механика— часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение— это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Механика делится на три раздела: I) кинематику; 2) динамику; 3) статику.Кинематика изучает движение тел, не рассматривая причины, которые это движение обусловливают.Динамикаизучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение.Статикаизучает законы равновесия системы тел. Если известны законы движения тел, то из них можно установить и законы равновесия. Поэтому законы статики отдельно от законов динамики физика не рассматривает. Основными понятиями в механике, физике и естествознании в целом являютсяпространствоивремя. Всякое материальное тело имеет объем, т.е. пространственную протяженность. Время выражает последовательность состояний материи, составляющих любой процесс, любое движение. Таким образом, пространство и время представляют собой наиболее общие формы существования материи.
б)Вращательным движением абсолютно твердого тела называют такое движение, при котором все точки тела движутся в плоскостях, перпендикулярных к неподвижной прямой, называемойосью вращения, и описывают окружности, центры которых лежат на этой оси (роторы турбин, генераторов и двигателей).
в)Угловой скоростьювращения называется вектор, численно равный первой производной угла поворота тела по времени и направленный вдоль оси вращения по правилу правого винта:
Единица измерения угловой скорости радиан в секунду (рад/с). Таким образом, вектор
определяет направление и быстроту вращения. Если
, то вращение называетсяравномерным.При равномерном вращении его можно охарактеризоватьпериодом вращенияТ– временем, за которое точка тела совершает один полный оборот, т.е. поворачивается на угол 2π:
Число полных оборотов, совершаемых телом при равномерном движении по окружности, в единицу времени называется частотой вращения:
откуда
Для характеристики неравномерного вращения тела вводится понятие углового ускорения. Угловым ускорением называется векторная величина, равная первой производной угловой скорости по времени:
При вращении тела вокруг неподвижной оси вектор углового ускорения направлен вдоль оси вращения в сторону вектора угловой скорости при ускоренном движении вектор
направлен в ту же сторону, что и
, и в противоположную сторону при замедленном вращении
.рис 1,7.
Выразим тангенциальную и нормальную составляющие ускорения точки Авращающегося тела через угловую скорость и угловое ускорение:
В случае равнопеременного движения точки по окружности (
):
, где
начальная угловая скорость.
Связь между линейными (длина пути s, пройденного точкой по окружности радиусаR, линейная скоростьv, тангенциальное ускорение
, нормальное ускорение
) и угловыми характеристиками (угол поворотаφ, угловая скоростьω, угловое ускорениеε) выражается следующими формулами:
.
