Изменения документа Теорема Гюйгенса - Штейнера.
на 2012/05/18 07:42
на 2012/05/18 07:44
Комментарий
-
Свойства страницы (1 изменено, 0 добавлено, 0 удалено)
Подробности
- Свойства страницы
-
- Содержимое
-
... ... @@ -1,3 +1,7 @@ 1 +{{toc/}} 2 + 3 += Формулировка теоремы = 4 + 1 1 (% style="margin-top: 0.4em; margin-bottom: 0.5em; line-height: 19px; font-size: 13px; font-style: normal; " %) 2 2 **Теоре́ма Гю́йгенса — Ште́йнера**, или просто **теорема Штейнера** (названа по имени швейцарского математика [[Якоба Штейнера>>url:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80,_%D0%AF%D0%BA%D0%BE%D0%B1||style="color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; " title="Штейнер, Якоб"]] и голландского математика, физика и астронома [[Христиана Гюйгенса>>url:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%8E%D0%B9%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D1%81,_%D0%A5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%B0%D0%BD||style="color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; " title="Гюйгенс, Христиан"]]): [[момент инерции>>url:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B8||style="color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; " title="Момент инерции"]] тела [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/f/f/4/ff44570aca8241914870afbc310cdb85.png||alt="J" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] относительно произвольной оси равен сумме момента инерции этого тела [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/9/1/1/91167a8a4b252f9fba367e8745ae7c10.png||alt="J_C" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] относительно параллельной ей оси, проходящей через центр масс тела, и произведения массы тела [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/6/f/8/6f8f57715090da2632453988d9a1501b.png||alt="m" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] на квадрат расстояния [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/8/2/7/8277e0910d750195b448797616e091ad.png||alt="d" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] между осями: 3 3 ... ... @@ -11,15 +11,16 @@ 11 11 : [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/9/1/1/91167a8a4b252f9fba367e8745ae7c10.png||alt="J_C" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] — известный момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс тела, 12 12 : [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/f/f/4/ff44570aca8241914870afbc310cdb85.png||alt="J" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] — искомый момент инерции относительно параллельной оси, 13 13 : [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/6/f/8/6f8f57715090da2632453988d9a1501b.png||alt="m" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] — масса тела, 14 -: (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em; border-width: initial; border-color: initial" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/8/2/7/8277e0910d750195b448797616e091ad.png||alt="d" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]](% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em" %) — расстояние между указанными осями.(%%) 18 +: (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em; border-width: initial; border-color: initial" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/8/2/7/8277e0910d750195b448797616e091ad.png||alt="d" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]](% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em" %) — расстояние между указанными осями.(%%)\\ 19 + 20 +((( 15 15 (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/Parallelaxes.png]](%%)\\ 22 +))) 16 16 17 17 ((( 18 18 (% style="background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; margin-top: 0px; margin-bottom: 0.6em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-top: 0.5em; padding-bottom: 0.17em; border-bottom-color: rgb(170, 170, 170); font-size: 19px; font-style: normal; line-height: 19px; " %) 19 -= =(% class="mw-headline" id=".D0.92.D1.8B.D0.B2.D0.BE.D0.B4" %)Вывод(%%) ==26 += (% class="mw-headline" id=".D0.92.D1.8B.D0.B2.D0.BE.D0.B4" %)Вывод теоремы(%%) = 20 20 21 - 22 - 23 23 (% style="margin-top: 0.4em; margin-bottom: 0.5em; line-height: 19px; font-size: 13px; font-style: normal; " %) 24 24 Момент инерции, по определению: 25 25 ... ... @@ -66,11 +66,8 @@ 66 66 (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal" %)где (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; border-width: initial; border-color: initial" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/9/1/1/91167a8a4b252f9fba367e8745ae7c10.png||alt="J_C" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]](% style="font-size: 0.8em; font-style: normal" %) — известный момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс тела. 67 67 68 68 (% style="background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; margin-top: 0px; margin-bottom: 0.6em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-top: 0.5em; padding-bottom: 0.17em; border-bottom-color: rgb(170, 170, 170); font-size: 19px; font-style: normal; line-height: 19px; " %) 69 -= =(% class="mw-headline" id=".D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D1.80" %)Пример(%%) ==74 += (% class="mw-headline" id=".D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BC.D0.B5.D1.80" %)Пример применения(%%) = 70 70 71 - 72 - 73 -(% style="margin-top: 0.4em; margin-bottom: 0.5em; line-height: 19px; font-size: 13px; font-style: normal; " %) 74 74 Момент инерции стержня относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной стержню, (назовём её осью [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/0/d/6/0d61f8370cad1d412f80b84d143e1257.png||alt="C" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]]) равен 75 75 76 76 (% style="margin-top: 0.2em; margin-bottom: 0.5em; font-size: 13px; font-style: normal; line-height: 19px; " %) ... ... @@ -89,11 +89,8 @@ 89 89 : (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; line-height: 1.5em; border-width: initial; border-color: initial" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/c/5/1/c51c50b6c7c00a2392a7bed71fcef9f3.png||alt="J=J_C+m\left(\frac{L}{2}\right)^2=\frac{mL^2}{12}+\frac{mL^2}{4}=\frac{mL^2}{3}." class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] 90 90 91 91 (% style="background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; margin-top: 0px; margin-bottom: 0.6em; overflow-x: hidden; overflow-y: hidden; padding-top: 0.5em; padding-bottom: 0.17em; border-bottom-color: rgb(170, 170, 170); font-size: 19px; font-style: normal; line-height: 19px; " %) 92 -= =(% class="mw-headline" id=".D0.9F.D0.B5.D1.80.D0.B5.D1.81.D1.87.D1.91.D1.82_.D1.82.D0.B5.D0.BD.D0.B7.D0.BE.D1.80.D0.B0_.D0.B8.D0.BD.D0.B5.D1.80.D1.86.D0.B8.D0.B8" %)Пересчёт тензора инерции(%%) ==94 += (% class="mw-headline" id=".D0.9F.D0.B5.D1.80.D0.B5.D1.81.D1.87.D1.91.D1.82_.D1.82.D0.B5.D0.BD.D0.B7.D0.BE.D1.80.D0.B0_.D0.B8.D0.BD.D0.B5.D1.80.D1.86.D0.B8.D0.B8" %)Пересчёт тензора инерции(%%) = 93 93 94 - 95 - 96 -(% style="margin-top: 0.4em; margin-bottom: 0.5em; line-height: 19px; font-size: 13px; font-style: normal; " %) 97 97 Теорема Гюйнеса — Штейнера допускает обобщение на [[тензор момента инерции>>url:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B8#.D0.A2.D0.B5.D0.BD.D0.B7.D0.BE.D1.80_.D0.B8.D0.BD.D0.B5.D1.80.D1.86.D0.B8.D0.B8_.D0.B8_.D1.8D.D0.BB.D0.BB.D0.B8.D0.BF.D1.81.D0.BE.D0.B8.D0.B4_.D0.B8.D0.BD.D0.B5.D1.80.D1.86.D0.B8.D0.B8||style="color: rgb(11, 0, 128); background-image: none; background-attachment: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-color: initial; " title="Момент инерции"]], что позволяет получать тензор [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/1/4/8/148b50bf6d5513b29aae0d40ac3afc23.png||alt="\mathbf{J}_{ij}" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] относительно произвольной точки из тензора [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/f/4/8/f489e1cdf06ebae9094cfc5e1b5ba5c8.png||alt="\mathbf{I}_{ij}" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] относительно центра масс. Пусть [[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/9/6/2/96240005f727f48c913c671d4c329c43.png||alt="\mathbf{a}" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]] — смещение от центра масс, тогда 98 98 99 99 (% style="margin-top: 0.2em; margin-bottom: 0.5em; font-size: 13px; font-style: normal; line-height: 19px; " %) ... ... @@ -110,5 +110,7 @@ 110 110 (% style="margin-top: 0.4em; margin-bottom: 0.5em; " %) 111 111 (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal" %)Как видно, для диагональных элементов тензора (при (% style="font-size: 0.8em; font-style: normal; border-width: initial; border-color: initial" %)[[image:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/math/6/2/7/627d981a4b082e7396585b995ef51925.png||alt="i=j" class="tex" style="border-top-style: none; border-right-style: none; border-bottom-style: none; border-left-style: none; border-width: initial; border-color: initial; vertical-align: middle; "]](% style="font-size: 0.8em; font-style: normal" %)) формула имеет вид теоремы Гюйгенса — Штейнера для момента относительно новой оси. 112 112 112 += Автор = 113 + 113 113 Автор: Сова Е.О. (2-ТМ-55)\\ 114 114 )))