Равновесие механической системы Из выражения (1.37) следует, что при постоянной величине полной энергии кинетическая энергия частицы может возрастать только за счет уменьшения потенциальной энергии. Поэтому, если потенциальная энергия имеет минимальное значение, кинетическая энергия не может измениться без внешнего воздействия. Таким образом, условием механического равновесия системы является минимум ее потенциальной энергииМоменты инерции некоторых симметричных тел
Вычислим некоторые моменты инерции. Рассмотрим момент инерции тонкого однородного стержня относительно перпендикулярной ему оси. Пусть ось проходит через конец стержня
(см. Рис. 10.7). Тогда
, (10.51)
где
- длина стержня;
- масса стержня;
- коэффициент пропорциональности. Центр стержня
является его центром масс. По теореме Гюйгенса-Штейнера:
(10.52)
Величину
можно представить как сумму моментов 2-х стержней
и
, длина каждого из которых равна
, масса
. Следовательно: Физика курс лекций Понятие о голографии Голография (от греч. «полная запись») — особый способ записи и последующего восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины. Она обязана своим возникновением законам волновой оптики — законам интерференции и дифракции.
. (10.53)
Подставляя полученное равенство в уравнение для теоремы Гюйгенса-Штейнера, получаем:
. (10.54)
Решением уравнения является значение:
. Тогда
,
. (10.55)
В приведенном выводе существенно, что стержень является тонким (коэффициент
один и тот же для всех частей стержня).
Рассмотрим момент инерции однородной прямоугольной пластинки и однородного параллелепипеда. Пусть координатные оси
и
проходят через центр пластинки
(пластинка имеет ширину
и высоту
) и параллельны ее сторонам (см. Рис. 10.8). Представим себе, что все вещество пластинки смещено параллельно оси
и сконцентрировано на оси
. При таком смещении все расстояния материальных точек до оси
не изменятся, т.е. не изменится и момент инерции
относительно оси
. Но в результате смещения пластинка перейдет в бесконечно тонкий стержень длиной
, момент инерции которого относительно точки
равен:
. (10.56)
Аналогично имеем:
. (10.57)
Для плоского распределения масс ранее было получено соотношение:
. (10.58)
| Законы Кеплера |