Page 94 - 79
P. 94

Теоретична механіка. Динаміка


                                            1  n        n          1
                                                                              2
                                                    2
                                                    c 
                                        T     m i V    m i  V c  U    m i  U 
                                                                              i
                                                                  i
                                            2                        2
                                             i1        i1

                                          1     n         n        n  m  U  2
                                             2
                                                                 i 
                                          V c   m   V c   m i  U    i  i  .
                                                   i
                                          2                               2
                                               i1        i1       i1
                                                    n
                                 Враховуючи, що   m      M — маса системи,
                                                       i
                                                    i 1
                                                      
                                     n         n    d    d   n       d     
                                       m i U   m i  i       m  i    M c   0  ,
                                           i
                                                                  i
                                     i 1      i 1  dt    dt  i 1     dt
                                                         
                            оскільки  радіуси-вектори     проведені  з  центра  мас  і  тому
                                                         i
                              c    0, остаточно отримаємо
                                                      1         n  m  U  2
                                                  T   M  V c 2     i  i  .         (3.107)
                                                      2             2
                                                                 i 1
                                 Отримана формула виражає теорему Кеніга, яку, виходя-
                                            1    2
                            чи з  того, що  MV  — це формула кінетичної енергії посту-
                                                 c
                                            2
                                              n  m  U  2
                            пального руху,      i  i   — кінетична енергія системи (3.104)
                                              i 1  2
                            у відносному русі, бо U  відносна швидкість, можна сформу-
                                                      i
                            лювати так:
                                        кінетична  енергія  механічної  системи  дорівнює
                                        сумі двох доданків: один з них визначає кінетич-
                                        ну енергію системи в поступальному русі зі шви-
                                        дкістю центра мас системи, інший визначає кі-
                                        нетичну  енергію  системи  у  відносному  русі  від-
                                        носно центра мас системи.
                                  Отже, є дві загальні формули (3.104); (3.107), які визнача-ють кіне-
                            тичну енергію системи. За допомогою виразу (3.104) були отримані фор-
                            мули  для  знаходження  кінетичної  енергії  твердого  тіла  в  поступальному
                            русі (3.105) і твердого тіла, що обертається навколо нерухомої осі (3.106).
                            Вираз  (3.107)  використаємо  для  отримання  формули  кінетичної  енергії


                            56
   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99