剛体とは、どのような力が加えられても 2 点間の距離が一定に保たれるものです。一方、剛体とは、作用下で変形しないものです。
しかし、実生活では、体を変形させる何らかの力があります.
たとえば、橋は 1 人の人の重さではたわみませんが、車両や 10 台のトラックの重さではたわむ可能性があります。ただし、歪みはわずかです。
剛体ダイナミクス
リジッド ボディが受けるモーションには、次の 2 種類があります。
並進運動
ある場所から別の場所に移動または移動する場合、物体は並進運動を経験していると見なされます。これは、すべての点が同じ線または方向に移動する移動体の運動です。オブジェクトが並進運動を行っているとき、固定点に対するオブジェクトの向きは変化しません。
したがって、すべての粒子が同じ方向に移動するようにオブジェクトが移動すると、純粋な並進運動が発生します。
この種の運動では、物体のすべての場所で速度と加速度が常に同じ大きさと方向を持っています。すべての点の軌跡は同じです。これは、軌跡を積み重ねると、それらが一致することを意味します。基本的に、本体の向きは単一の軸に対して固定されています。
並進運動の例としては、バスでの移動、ボートの航行、人によって揺れる植物などがあります。
回転運動
一定速度の円運動を調べた結果、等速円運動のセクションで角速度が一定になりました。一方、角速度は常に一定ではありません。回転運動は、加速したり、減速したり、方向を逆にしたりすることがあります。回転しているスケーターが腕を引っ張ったり、子供がメリーゴーランドを押して回転させたり、CD の電源を切って停止したりするとき、角速度は一定ではありません。これらすべての状況で角速度が変化するため、角加速度が発生します。変化が速くなると、角加速度が増加します。角速度の変化率は、角加速度として知られています。角加速度は方程式として表されます。
α=Δω/Δt
並進運動の種類
直線運動
体は一直線に並んで動いています。例。ボールが崖の端から飛び出し、ピストルから弾丸が発射されました。均一な動きと不均一な動きの両方が可能です。
下の図の点 A から点 B にカートが移動しています。速度 v で直線 (x 軸に沿って) を移動しています。これが今の状況です。
動いています。カートが直線経路を移動するとき、モーションは直線的であり、カート内のすべてのパーティクル (またはピース) が互いに平行に移動するため、モーションは並進的または平行移動的です。さらに、カートの向きは変わりません。
ポイント A からポイント B へのカートの正味の直線速度のみを考慮していることに注意してください。ポイント A からポイント B に到達するためにカートの車輪が行う動きは考慮していません。ポイント B. カートの車輪の転がり運動には、並進運動と円運動の両方が含まれます
曲線の動き
体が曲線を描くとき、これがモーションです。また、2 次元および 3 次元の動きでもあります。結果として、純粋な並進運動は常に直線である必要はありません。オブジェクトが向きを変えずに曲がった経路を進む場合、この状況は実現可能です。
例。発射体の動き
並進運動 (タイプ曲線)
放物線パスの後にボールが続きます。
問題のボールは、図に示すように、点 O から投げられ、点 A と点 B を通過して点 C に到達します。発射体運動は、このタイプの動きの名前です。曲線運動は発射体運動の性質です。点 O から点 C に到達するために、ボールは直線ではなく曲線を描いて移動します。
結論
生成される可能性のある体のさまざまな回転知覚の数はゼロです。その結果、物体に作用する正味の力と正味のトルクがゼロの場合、剛体は機械的平衡状態にあると推測できます。力とトルクはベクトル量であるため、方向は適切な符号規則に従って取得する必要があります。
