Сохранение углового момента для твердых тел.

У меня есть вопрос о сохранении углового момента твердых тел . Я делал несколько примеров из книги Хиббелера и заметил, что в этой главе о сохранении углового момента твердых тел есть несколько примеров, где мы суммируем все угловые моменты относительно некоторой фиксированной точки O , но когда они пишут уравнение, они пишут я г (инерция в точке G, центр масс). Почему я г ? Почему они не написали я О (инерция в точке О, точке, о которой мы пишем это уравнение сохранения ). Так что это смущает меня. Я имею в виду, что есть также примеры, когда они делают это так, как я ожидаю (Инерция относительно точки О).

Посмотрите на этот пример.введите описание изображения здесь

Как видите, мы записываем закон сохранения углового момента относительно точки A. Так:

ЧАС А 1 "=" ЧАС А 2 .

И как видите, рассчитали я г . Почему? Почему не написали про пункт А , а написали я А "=" я г + м г 2 (где г расстояние от центра масс тела до точки А).

Так что это смущает меня. Кто поможет, заранее спасибо!

Пожалуйста, не публикуйте скриншоты текста. Это нарушает функциональность поиска и не работает для слепых пользователей.
Пожалуйста, укажите автора проблемы и укажите источник. (Издатель не является автором). Это одна из вещей, которые мы просим вас сделать в нашей политике домашних заданий: physics.meta.stackexchange.com/questions/714/…
Я добавил тег «домашняя работа и упражнения». В будущем, пожалуйста, добавьте этот тег к этому типу проблемы. Это одна из вещей, которые мы просим вас сделать в нашей политике домашних заданий: physics.meta.stackexchange.com/questions/714/…

Ответы (3)

Вы можете сделать это обоими способами, так как уравнение крутящего момента или сохранение углового момента справедливо для центра масс системы или точки инерции. Здесь не использовали момент инерции непосредственно о точке А для этого нужно найти расстояние от центра масс системы до точки А ( я с м + м г 2 ( г требуется)) и это излишне потребовало бы еще одного шага к расчету и немного усложнило бы его для некоторых людей. Короче говоря, делая это по вашему методу или по их методу, вы получите один и тот же ответ, просто они выбрали более короткий путь (по крайней мере, я так думаю).

Пока точка А не движется, вы можете делать это в любом случае. В векторной форме угловой момент относительно A равен

ЧАС А "=" я г ю + с × п "=" я г ю + с × ( м в г ) "=" я г ю м с × ( с × ю ) "=" я А ю

Это работает, потому что в г "=" в А + ю × с , где с — вектор к центру масс из A .

Но так как пуля не вращается, нет смысла задавать вращение и вычислять я А ю для пули. Разумнее просто использовать

ЧАС А "=" я г ю + с × м в

Я знаю это. У меня нет проблем с пулей. Прошу стержень и диск . Почему я г и почему бы нет я А "=" я г + м г 2 (для диска и стержня ).
То же самое относится ко всем телам.

Нахождение инерции вращения диска вокруг точки А потребовало бы сложного интегрирования. Вместо этого они используют теорему о параллельных осях. Диск рассматривается как точечная масса, вращающаяся вокруг точки А, но тогда вы должны добавить его сопротивление к вращению вокруг собственного центра. Любой подход будет работать для стержня. Они относятся к пуле как к точечной массе.