11.4
Когда объект совершает чисто поступательное движение без ускорения на поверхности без трения, на него действуют только две силы.
Чтобы объект вращался, требуется крутящий момент. Если возникает трение, то сила трения действует противоположно направлению линейной скорости, создавая крутящий момент.
Этот крутящий момент создает угловое ускорение, и объект начинает вращаться. Поскольку скорость вращения становится достаточно большой, угловой скорости объекта достаточно, чтобы компенсировать тангенциальную скорость точки, соприкасающейся с поверхностью.
Тангенциальная скорость этой точки равна и противоположна скорости центра масс, что приводит к нулевой скорости. Это движение называется перекатыванием без скольжения.
Здесь центр масс объекта следует по линейной траектории, а точка на краю объекта следует по циклоидной траектории.
За один полный оборот объекта центр масс перемещается на линейное расстояние, равное длине окружности катящегося объекта.
Люди наблюдают движение вращения без скольжения с самого изобретения колеса. Например, можно рассмотреть взаимодействие между шинами машины и поверхно…
© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.