Најважније из лекције
Основни типови кретања: Транслаторно (све тачке имају исте, паралелне путање) и ротационо (тачке се окрећу око осе).
Тежиште (центар масе): Тачка у којој се секу правци свих сила које изазивају само транслацију, без ротације.
Положај тежишта: Код хомогених тела правилних облика поклапа се са геометријским центром, док је код нехомогених тела померено ка делу веће густине.
Сложено кретање: Свако слободно кретање тела представља збир транслације његовог тежишта и ротације око осе кроз то тежиште.
Тежиште (центар масе): Тачка у којој се секу правци свих сила које изазивају само транслацију, без ротације.
Положај тежишта: Код хомогених тела правилних облика поклапа се са геометријским центром, док је код нехомогених тела померено ка делу веће густине.
Сложено кретање: Свако слободно кретање тела представља збир транслације његовог тежишта и ротације око осе кроз то тежиште.
Круто тело је модел реалног тела код кога се растојања између појединачних делића не мењају под дејством спољашњих сила (његов облик и запремина су непроменљиви).
Транслаторно кретање је кретање при коме се све тачке крутог тела крећу на исти начин, а путање свих тачака су међусобно паралелне. За опис овог кретања тело се може представити као материјална тачка.
Ротационо кретање је кретање при коме се све тачке тела обрћу око осе ротације. Описује се угаоним величинама: угаоним померајем (\(\Delta\theta\)), угаоном брзином (\(\omega\)) и угаоним убрзањем (\(\alpha\)).
Да ли се при транслаторном кретању крутог тела све његове тачке крећу једнаким брзинама?
Да. Код транслаторног кретања све тачке тела у сваком тренутку имају једнаке брзине и убрзања и описују паралелне путање.
Тежиште тела (центар масе) је карактеристична тачка тела у којој се секу сви правци дејства сила које на то тело не изазивају ротацију, већ искључиво његово транслаторно кретање.
Ако права дејства спољашње силе пролази кроз тежиште тела, сила изазива само транслаторно убрзано кретање тела. Уколико права дејства силе не пролази кроз тежиште, јавља се и ротација тела.
Ако књигу која лежи на глатком столу гурнемо прстом тачно у правцу њеног тежишта, она ће клизити праволинијски без окретања. Ако је гурнемо по ивици (ван правца тежишта), књига ће се истовремено кретати напред и окретати (ротирати).
Хомогено тело има исту густину у свим својим деловима. Код хомогених тела правилних геометријских облика, тежиште се поклапа са њиховим геометријским центром.
Код нехомогених тела (тела код којих је густина различита у различитим деловима), тежиште се не поклапа са геометријским центром, већ је увек померено ка делу тела који има већу густину (већу масу).
Тежиште тела не мора се увек налазити унутар саме супстанце тела (на пример, код прстена или шупље цеви тежиште се налази у средишту празног простора).
Свако сложено кретање слободног крутог тела у простору увек се може приказати као истовремено:
- Транслаторно кретање тежишта тела;
- Ротационо кретање тела око осе која пролази кроз тежиште.
Када бацимо чекић кроз ваздух, његово тежиште (које је ближе тешкој металној глави) описује правилну, глатку путању (параболу), док се цео чекић истовремено обрће око осе која пролази кроз то тежиште.
Задаци за вежбање
Лаки ниво: На тело делује сила чија права дејства пролази тачно кроз тежиште тела. Какво кретање ће та сила изазвати?
Сила чија права дејства пролази кроз тежиште изазваће само транслаторно кретање тела (неће доћи до ротације).
Средњи ниво: Имамо шипку једнаких димензија дуж целе дужине, али је њена лева половина направљена од дрвета, а десна од гвожђа. Где се налази тежиште ове шипке у односу на њен геометријски центар?
Пошто је тело нехомогено и гвожђе има већу густину од дрвета, десна половина има већу масу. Према томе, тежиште је померено удесно од геометријског центра, односно ка делу шипке који је од гвожђа.
Тежи ниво: Штап лежи на глаткој хоризонталној подлози. Ако га ударимо силом на самом крају, управно на његову дужину, какво ће бити кретање штапа? Како се то кретање може анализирати?
Пошто права дејства силе не пролази кроз тежиште, штап ће изводити сложено кретање:
1. Транслаторно кретање тежишта у смеру деловања силе;
2. Ротационо кретање штапа око осе која пролази кроз његово тежиште.
1. Транслаторно кретање тежишта у смеру деловања силе;
2. Ротационо кретање штапа око осе која пролази кроз његово тежиште.
