Atalet momenti. Qatıların mexanikasının bəzi təfərrüatları

Katıların qarşılıqlı təsirinin təməl fiziki prinsiplərindən biri, böyük İshaq Nyuton tərəfindən hazırlanmış atalet qanunudur . Bu konsepsiya ilə, demək olar ki, daim davamlıdır, çünki insanın da daxil olduğu dünyanın bütün maddi obyektlərinə çox böyük təsir göstərir. Öz növbəsində, atalet momenti kimi fiziki bir qüvvə yuxarıda göstərilən qanunla bağlıdır və qatıların üzərində qüvvəsini və müddətini müəyyənləşdirir.

Mexanika baxımından hər hansı bir maddə obyekti dəyişməz və aydın şəkildə qurulmuş (ideallaşmış) nöqtələr sistemi kimi təsvir edilə bilər, bu aralarındakı qarşılıqlı məsafələr hərəkətlərinin təbiətinə görə fərqlənmir. Belə bir yanaşma, xüsusi formulalar tərəfindən demək olar ki, bütün qatı maddələrin atalet momentini dəqiq hesablamaq imkanı verir. Buradan başqa bir maraqlı nüans, ən mürəkkəb traektoriyaya malik olan hər hansı bir kompleksin kosmosda sadə yerdəyişmələr silsiləsi kimi təqdim olunmasıdır: rotasiya və translational. Bu, fiziki bir fiziki miqdarın hesablanmasında həyatın dərəcəsini asanlaşdırır.

Atalet momenti və ətrafındakı dünyaya təsirinin nə qədər asan olduğunu anlayın, bir sərnişin vasitəsinin sürətində ani bir dəyişmə nümunəsi (əyləc). Bu vəziyyətdə, mərtəbədəki duran sərnişin sürtünməsinin ayaqları qalxacaq. Ancaq buna görə bir gövdə və baş üzərində hər hansı bir təsir göstərilməyəcək, çünki bir müddət əvvəl keçmiş sürətlə hərəkət etməyə davam edəcəklər. Nəticədə sərnişin irəliləyir və ya düşəcək. Başqa sözlə, yerə sürtünmə qüvvəsi ilə söndürülmüş ayaqların atalet momenti bədənin qalan hissələrindən daha az olacaqdır. Qarşılıqlı şəkil avtobusun və ya tramvayın sürətinin kəskin artması ilə müşahidə olunacaq.

Atalet momenti fırlanma axınından olan məsafənin hər kvadratına bərabər ibtidai kütlələrin (eyni fərdi fərdi nöqtələr) məhsuluna bərabər olan fiziki bir məbləğ kimi formalaşdırıla bilər. Bu tərifdən bu xarakterik bir əlavə miqdardır. Sadəcə olaraq, maddi cismin atalet momenti onun hissələrinin analoji göstəricilərinin cəminə bərabərdir: J = J ₁ + J ₂ + J ₃ + ...

Kompleks geometriya orqanları üçün bu göstərici eksperimental olaraq tapılmışdır. Bədənin fərqli seqmentlərində kütlədə fərqin yaranmasına səbəb olan obyektin sıxlığı nəzərə alınaraq müxtəlif fiziki parametrləri nəzərə almalıyıq. Buna görə standart formüllər burada uyğun deyil. Məsələn, müəyyən bir yarıçapa və mərkəzindən keçən bir dönmə ekseninə malik bir hündürlüyə malik bir halqanın atalet momenti aşağıdakı formula ilə hesablana bilər: J = mR ² . Lakin bu şəkildə, bütün hissələr müxtəlif materiallardan hazırlanmış halqa üçün bu dəyəri hesablamaq mümkün olmayacaq.

Davamlı və homogen bir strukturun bir topunun atalet momenti aşağıdakı formula ilə hesablana bilər: J = 2 / 5mR ² . Paralel iki paralel dönmə bədəninə görə bu göstəriciyi hesablayarkən formada bir əlavə parametr verilir - a hərfi ilə göstərilən baltalar arasındakı məsafə. Dönüşün ikinci oxu L hərfi ilə ifadə edilir. Məsələn, formula aşağıdakı formaya malik ola bilər: J = L + ma ² .

Cəsədlərin inertial hərəkətlərinin öyrənilməsi və onların qarşılıqlı təbiəti haqqında diqqətli təcrübələr ilk növbədə XVII və XVII əsrlər qovşağında Galileo Galilei tərəfindən hazırlanmışdır. Onlar digər orqanların təsirinə məruz qalmasa da, fiziki orqanlar tərəfindən fiziki orqanların Yer kürəsinə nisbətən istirahət və ya düzbucaqlı hərəkəti qorunması ilə bağlı əsas qanunları müəyyənləşdirmək üçün vaxtından qabaq böyük alimə icazə verdilər. Atalet qanunu mexanikanın əsas fiziki prinsiplərini qurmaqda ilk addımdır, hələ də tamamilə qeyri-müəyyən, qeyri-dəqiq və qaranlıqdır. Sonradan, Newton, cəmiyyətlərin ümumi qanunlarını formalaşdıraraq, sayılarına və atalet qanununa daxildir.