Ruch obrotowy ciała sztywnego, prędkość obrotowa i kątowa

W rzeczywistości nie istnieją ciała doskonale sztywne, lecz bardzo wiele ciał, takich jak cząsteczki, stalowe belki, planety oraz materiały z którego zbudowany jest silnik możemy uznać za dostatecznie twarde i sztywne, aby móc w wielu zagadnieniach pominąć fakt, że mogą one np. krzywić się, wyginać lub drgać. Ciało sztywne porusza się czystym ruchem postępowym, jeżeli każdy punkt tego ciała doznaje jednakowych przemieszczeń w miarę upływu dowolnego przedziału czasu.

Mówimy, że ciało sztywne porusza się czystym ruchem obrotowym, jeżeli każdy punkt tego ciała porusza się po okręgu, a środki wszystkich okręgów leżą na linii prostej, zwanej osią obrotu. Jeżeli przeprowadzimy linie prostopadłą do osi obrotu z jakiegokolwiek punktu ciała sztywnego, to każda taka linia będzie zakreślała ten sam kąt w tym samym przedziale czasu. Wynika z tego, że można opisać ruch obrotowy czysty ciała sztywnego, opisując ruch dowolnie wybranego punktu tego ciała.
 
Prędkość obrotowa to liczba obrotów dowolnego układu obrotowego wykonana w dowolnej jednostce czasu (sekunda, minuta, godzina, dzień, rok i inne). Stosuje się ją jako parametr określający własności wszelkiego rodzaju maszyn energetycznych (silników i maszyn roboczych) oraz brył fizycznych (np. planet). Moc pochłaniana przez maszynę bądź oddawana przez silnik jest wprost proporcjonalna do prędkości obrotowej Jednostką najczęściej spotykaną w technice jest [obr/min] (liczba obrotów na minutę) lub [obr/s] (liczba obrotów na sekundę). Prędkość obrotowa jest ściśle związana z prędkością kątową, która określa liczbę radianów zakreślonych w ciągu sekundy. Prędkość kątowa to wielkość fizyczna opisująca ruch po okręgu (ruch obrotowy). Można powiedzieć, że jest wektorem (pseudowektorem) leżącym na osi obrotu i skierowanym zgodnie z regułą śruby prawoskrętnej.

 

Skomentuj

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.


*

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>