Для того чтобы произвольная ось вращения тела сохраняла свое направление неизменным, к ней необходимо приложить определенные силы.

Вращение тела вокруг свободных осей. Движение твердого тела с одной неподвижной точкой.

Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции при ускоренном произвольном движении системы отсчета. Центробежная сила. Сила Кориолиса.

Источник: Детлаф Яворский 2002 год Глава 6. С 76-82.

Вращение тела вокруг свободных осей.

Вращение твердого тела вокруг свободных осей.

Для того чтобы произвольная ось вращения тела сохраняла свое направление неизменным, к ней необходимо приложить определенные силы.

Рис. 8.1. Определение свободных осей твердого тела

Момент импульса относительно точки С:

где скорость элемента.

Суммарный момент импульса стержня совпадает по направлению с вектором и не совпадает с вектором .

При вращении стержня вектор будет также вращаться с угловой скоростью .

За промежуток времени dt вектор получает приращение , модуль которого,

или в векторном виде .

Поделив обе части последнего выражения на dt, получим:

.

Таким образом, действительно, для удержания оси вращения в неизменном направлении к ней необходимо в данном случае приложить момент некоторых внешних сил .

Если , то вектор совпадает по направлению с вектором , и в этом случае , т. е. направление оси вращения будет оставаться неизменным без внешнего воздействия.