Вращательное движение твёрдого тела. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Вращательное движение твёрдого тела - 1) В. д. вокруг неподвижной оси - движение твёрдого тела, при котором все его точки, двигаясь в параллельных плоскостях, описывают окружности с центрами, лежащими на одной неподвижной прямой, называемой осью вращения. Тело, совершающее вращательное движение, имеет одну степень свободы, и его положение относительно данной системы отсчёта определяется углом поворота

между неподвижной полуплоскостью и полуплоскостью, жёстко связанной с телом, проведёнными через ось вращения (рис. 1). Вращательное движение твёрдого тела задаётся ур-нием

, где t - время. Осн. кинематич. характеристики Вращательное движение твёрдого тела: его угловая скорость

и угловое ускорение

. Для любой точки тела, находящейся на расстоянии h от оси вращения, линейная скорость

, касат. ускорение

, нормальное ускорение

, полное ускорение

. Т.о., скорости и ускорения всех точек тела пропорциональны их расстояниям от оси вращения.

Осн. динамич. характеристиками вращательного движения твёрдого тела являются его гл. моменты кол-в движения относительно связанных с телом осей х, у, z (z - ось вращения), равные:

2)Вращательное движение твёрдого тела вокруг точки (или сферич. движение) - движение твёрдого тела, имеющего одну неподвижную точку 0 (напр., движение гироскопа ,закреплённого в кардановом подвесе). Каждая из точек тела при этом вращательное движение твёрдого тела перемещается по поверхности сферы с центром в точке 0. Вращательное движение твёрдого тела вокруг точки слагается из серии элементарных или мгновенных вращательных движений твёрдого тела вокруг мгновенных осей вращения, проходящих через эту точку. Мгновенная ось вращения непрерывно изменяет своё положение как по отношению к системе отсчета, в к-рой рассматривается движение тела, так и в самом теле, образуя при этом 2 конич. поверхности, наз. соответственно неподвижным и подвижным аксоидами. Качением подвижного аксоида по неподвижному можно осуществить геом. картину движения тела в этом случае (рис. 2).

Тело с неподвижной точкой имеет 3 степени свободы, и его положение по отношению к данной системе отсчёта определяется тремя параметрами, напр. Эйлера углами . Закон движения тела задаётся в этом случае ур-ниями

Кинематич. характеристиками движения являются вектор угл. скорости

, направленный в каждый момент времени вдоль мгновенной оси вращения, и вектор угл. ускорения

, направленный параллельно касательной к годографу вектора

. Если движение задано ур-ниями (*), то проекции вектора

на прямоугольные оси Oxyz, жёстко связанные с движущимся телом, определяются кинематич. ур-ниями Эйлера

где

- производные от углов Эйлера по времени t. Векторы линейной скорости

и ускорения

любой точки тела равны

где

- радиус-вектор, проведённый в данную точку тела из неподвижной точки 0. Проекции вектора v на оси Oxyz определяются ф-лами Эйлера

Осн. динамич. характеристиками тела с неподвижной точкой 0 являются моменты количеств движения относительно гл. осей инерции х, у, z, проведённых в точке 0:

где I_x, I_y, I_z - моменты инерции тела относительно упомянутых гл. осей;

- проекции

на эти оси. Кол-во движения тела при любом виде движения равно

, где т - масса тела,

- скорость центра масс.

Теория вращательного движений твёрдого тела имеет важные приложения в небесной механике, внешней баллистике, теории гироскопа, кинематике и динамике механизмов и машин и при решении др. техн. задач.

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.