リジッド ボディは、拘束された形状を持つ質量を支える要素です。リジッド ボディは、並進運動と回転運動の両方が可能です。このような場合、直線的な並進速度と回転速度、および角速度の両方を計算する必要があります。これらの課題をわかりやすくするために、身体の並進運動と回転運動を別々に説明します。したがって、物体の並進運動と回転運動を理解するには、固定軸の周りを回転する物体のダイナミクスを理解する必要があります。
回転運動
剛体の各粒子が円を描いて移動し、円の中心が回転軸と呼ばれる直線上にある場合、剛体は純粋な回転運動を行います。
回転運動の複雑さは、直線運動または並進運動の複雑さと同じです。属性の力学を回転させるためのいくつかの推定は、直線運動の推定と方程式に類似しています。たとえば、回転運動では、非弾性体のみが考慮されます。
物体が回転運動を行うとき、回転運動方程式は次のように記述されます:
角加速度 α は、時間間隔にわたって一定であると見なされます。
固定軸での回転運動
固定軸を中心とした回転運動は、速度がゼロの点を中心に回転するオブジェクトを表します。この特定のポイントは、オブジェクトのボディのどこにでも、またはそれ以外のどこにでも配置できます。固定軸に平行なトルクの成分のみが、固定される固定軸の周りの粒子の回転運動で考慮されます。力の要素は、オブジェクトのボディの回転を引き起こします。トルクの垂直成分は通常、オブジェクトの回転軸をその位置から回転させます。
これは、必要かつ定義されたいくつかの力が、垂直に反射されるコンポーネントの影響を最終的に取り除こうとすることを意味します。これにより、固定位置に応じて軸の動きが制限されます。したがって、これによりオブジェクトの位置が保持されます。垂直方向の要素は影響を与えないため、測定時に無視されます。固定軸を中心に回転する剛体については、軸に垂直な面に存在し続ける力のみを考慮する必要があります。
回転運動の例
定点を伴う回転運動:定点を中心とした回転は、天井の扇風機の回転、時計の分針と時針の動き、ドアの開閉に見られます。
回転軸の回転運動:並進運動と回転運動は両方とも、回転軸の周りの回転に関係しています。傾斜面からのボールの解放は、回転軸を中心とした回転の最も正確な例です。ボールは並進運動によって傾斜面の底に近づきますが、ボールの動きは軸を中心に回転する回転運動です。
地球の動きは、回転軸を中心とした回転のもう 1 つの例です。地球は日々自転し、毎年太陽の周りを公転しています。これは並進運動と円運動の古典的な表現です。
たとえば、自転車のハンドルバーを回すと、自転車の軌道と各車輪の回転軸が変わります。
Angular Displacement (角度変位):オブジェクトが円形トラックを移動するときに形成される角度。自身の軸を中心に回転する剛体の運動は、粒子ではなくなります。これは、円形パスの速度と加速度が任意のポイントで変化する可能性があるためです。回転運動は、固定された軸を中心とした回転の長さ全体を通して安定した固い物体または物体の回転として定義されます。
回転運動は、固定された特定の軸を中心とした回転全体を通して変更されない剛体またはボディの回転として記述されます。角度変位は、回転運動で参照される任意の点での静止位置点からボディによって作成される角度です。
たとえば、ダンサーがポールの周りを完全に 1 回転した場合、角度回転は 360° になります。一方、半回転すると 180° ずれます。
これはベクトル量であり、大きさと方向があることを意味します。
結論
回転運動は、その軸を中心に回転またはスピンするオブジェクトとして定義されます。回転または回転運動の例としては、こまの動き、地球や他の惑星の回転、時計の針の循環などがあります。水平の一本鎖または線。この線は回転軸として知られています。さらに、そのような回転軸から粒子までのすべての半径ベクトルは、同時に同じ角変位に遭遇します。したがって、物体の動きと回転運動は角変位に出くわします。角変位は、物体の点が中心点または定義された軸の周りを回転する角度を示しています。
