Вращательное движение твердого тела Твердое тело - это система материальных точек, расстояние между которыми остается неизменным при взаимодействии системы с другими телами. Движение твердого тела бывает поступательным и вращательным. Всякое движение твердого тела можно представить как сумму движения названных двух типов. Покажем это для случая плоского движения, т. е. такого, при котором все точки тела перемещаются в параллельных плоскостях. В качестве примера плоского движения возьмем качение цилиндра по плоскостиПреобразование и сложение скоростей
Компоненты скорости
частицы в системе
определяются выражением:
;
;
. (12.69)
В системе
, которая движется со скоростью
относительно системы
вдоль совпадающих осей
и
, компоненты скорости
той же частицы равны:
;
;
. (12.70)
Найдем формулы, связывающие нештрихованные компоненты скорости со штрихованными. Для этого воспользуемся следующими преобразованиями Лоренца для бесконечно малых величин:
;
;
;
. (12.71)
Разделив первое из этих равенств на четвертое, получим соотношение:
. (12.72)
Перепишем равенство с учетом введенных обозначений:
. (12.73)
Теперь разделим второе и третье уравнения из приведенных преобразований Лоренца на четвертое:
и
. (12.74)
Последние три формулы дают преобразования скоростей при переходе от системы
к системе
. Воспользовавшись преобразованиями Лоренца для бесконечно малых величин:
;
;
;
, (12.75)
легко получить формулы:
;
;
(12.76)
по которым осуществляется переход от системы
к системе
. При малой по сравнению со скоростью света в вакууме скорости системы
относительно системы
(
) полученные выше формулы переходят в формулы для преобразования скоростей в ньютоновской механике.