11.7
Рассмотрим твердое тело, например, спиннер. Если к нему приложить внешнюю силу так, что он вращается от θ1 до θ2 вокруг неподвижной оси, то общая работа, проделанная над телом, равна интегрированию произведения результирующего крутящего момента на нем и его углового смещения.
Поскольку суммарный крутящий момент на любом твердом теле равен моменту инерции, умноженному на угловое ускорение, подставляя значение крутящего момента в рабочее выражение и используя цепное правило, dω/dt можно выразить как dθ/dt, умноженную на dω/dθ.
Теперь dθ/dt — угловая скорость, ω. Следовательно, интеграл в уравнении равен Iω.
Интегрируясь в пределах начальной и конечной угловых скоростей, суммарная работа, выполняемая внешней силой для вращения неподвижного объекта вокруг неподвижной оси, равна изменению кинетической энергии вращения объекта.
Это выражение теоремы о работе и энергии для вращающегося твердого тела.
Теорема о работе-энергии для вращательного движения аналогична теореме о работе-энергии для поступательного движения. Она утверждает, что чистая работ…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.