Динамика твердого тела: примеры
Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Сюда заносятся примеры твердых тел, имеющих интересную динамику.
Описание движения каждого из приведенных ниже тел представляет собой задачу, имеющую научный и практический интерес, такая задача может послужить темой дипломной или кандидатской работы.
Приведенные ниже определения характеризуют прежде всего механические свойства тел, а об их использовании на практике можно прочитать в соответствующих ссылках.
- Волчок — быстровращающееся твердое тело. Подробнее...
- Гироскоп (роторный) — волчок в подвесе, позволяющем сохранять направление вращения в пространстве при определенном классе внешних воздействий. Подробнее...
- Гироскопический тренажер (powerball) — волчок, ось которого может свободно перемещаться по кольцевой канавке во внешнем корпусе (двухосный гироскоп). Подробнее...
- Диск Эйлера — тяжелый диск, совершающий вращательные движения на горизонтальной плоскости. Подробнее (англ.), видео.
- Йо-йо (маятник Максвелла) — твердое дискообразное тело, имеющее тонкую ось с наматывающейся нитью, что позволяет ему совершать колебательные движения в поле силы тяжести. Подробнее...
- Кельтский камень — твердое тело, самопроизвольно меняющее на горизонтальной поверхности направление вращения и характер движения (колебательное - вращательное). Подробнее...
- Китайский волчок (волчок Томсона, Тип-топ) — твердое тело (волчок), обладающее свойством переворачиваться в процессе вращения на горизонтальной плоскости. Подробнее...
- Левитрон — вращающееся твердое тело (волчок), способное к левитации (парению) в постоянном магнитном поле. Подробнее...
- Маятник — твердое тело, совершающее колебательные движения под действием потенциальной возвращающей силы. Подробнее...
- Тяжелое твердое тело — твердое тело, движущееся в поле силы тяжести и имеющее неподвижную точку. До сих пор известно только три частных случая аналитического решения этой задачи, найденных тремя великими математиками. Подробнее...
Движение многих более сложных систем при определенных условиях может описываться методами динамики твердого тела, в частности:
- Скейтборд. Многие трюки скейтбордистов основаны на управлении движением доски (твердого тела) во время прыжка. При этом доска, как правило, совершает сложные пространственные вращения с угловой скоростью в районе 700 градусов в секунду. Подробнее...
