Ťažisko je v tomto strede.
- ak má teleso os súmernosti (rotačný kužeľ', guľový odsek), ťažisko je na tejto osi.
- ak má teleso rovinu súmernosti. ťažisko je v tejto rovine,
- ťažisko môže byť aj mimo telesa (obruč).
Rovnovážna poloha tuhého telesa
Tuhé teleso je v rovnovážnej polohe. ak v inerciálnej vzťažnej sústave nekoná posuvný ani otáčavý pohyb. Z pohybových rovníc vyplýva. že podmienkou rovnovážnej polohy je aby výslednica vonkajších síl bola nulová a výsledný moment vonkajších síl bol tiež nulový. Podľa vzájomnej polohy ťažiska telesa a vodorovnej osi, okolo ktorej sa môže otáčať, rozlišujeme 3 druhy rovnovážnych polôh:
- Rovnovážna poloha tuhého telesa sa nazýva stála (stabilná), ak pri vychýlení z nej vznikajú sily, ktoré sa snažia vrátiť teleso do pôvodnej polohy. (tyč zavesená nad ťažiskom)
- Rovnovážna poloha tuhého telesa sa nazýva voľná (indiferentná), ak pri vychýlení z nej ostanú splnené podmienky rovnováhy. (tyč zavesená v ťažisku)
- Rovnovážna poloha tuhého telesa sa nazýva vratká (labilná), ak pri vychýlení z nej vznikajú sily, ktoré zabránia návratu do pôvodnej polohy. (tyč zavesená pod ťažiskom)
Stálosť rovnovážnej polohy telesa (stabilita telesa) sa meria veľkosťou práce, ktorú musíme vykonať aby sme teleso prevrátili z rovnovážnej polohy stálej do rovnovážnej polohy vratkej. Dynamika posuvného a otáčavého pohybu tuhého telesa
Pri posuvnom pohybe môžeme tuhé teleso nahradiť hmotným bodom s hmotnosťou m, na ktoré pôsobí výslednica F všetkých vonkajších síl. Pre túto výslednicu F platí F = ma.
Keď sa tuhé teleso otáča uhlovou rýchlosťou ω s uhlovým zrýchlení ε, pohybujú sa aj jeho jednotlivé častice rovnako veľkou uhlovou rýchlosťou ω s rovnakým uhlovým zrýchlením ε. Pre veľkosť rýchlosti častíc platí vi = ri.ω, kde vi je rýchlosť i-tej častice a ri vzdialenosť i-tej častice od osi otáčania. A kinetická energia i-tej častice je Eki = ½mv2 = ½mri2ω2 = ½.J.ω2. Pre výslednicu všetkých vonkajších síl pôsobiacich na tuhé teleso je F = m.r.ε. Pre vektorový súčet momentov všetkých vonkajších síl platí :
M = m.r.ε.r = mr2ε = Jε
, kde mr2 = J je moment zotrvačnosti vzhľadom na os. Je to veličina (ozn. J), ktorá charakterizuje rozloženie látky v telese vzhľadom na os otáčania. Je mierou vlastnosti telesa zotrvávať v otáčavom pohybe okolo danej osi. Jednotkou momentu zotrvačnosti je [J] = kg. m2.
Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie