Кинематика вращательного движения. Введение
Если в процессе движения абсолютно твердого тела (рис.2.1)
его точки А и В остаются неподвижными, то и любая точка С тела, находящаяся на
прямой АВ, также должна оставаться неподвижной. В противном случае расстояния
АС и ВС должны были бы изменяться, что противоречило бы предположению об
абсолютной твердости тела. Поэтому движение твердого тела, при котором две его
точки Аи В остаются неподвижными, называют вращением тела вокруг неподвижной
оси, а неподвижную прямую АВ называют осью вращения.
Рассмотрим произвольную точку М тела, не лежащую на оси
вращения АВ. При вращении твердого тела расстояния М А и МВ и расстояние ρ
точки М до оси вращения должны оставаться неизменными. Таким образом, все точки
тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, описывают окружности, центры которых
лежат на оси вращения, а плоскости перпендикулярны этой оси. Движение абсолютно
твердого тела, закрепленного в одной неподвижной точке, называют вращением тела
вокруг неподвижной точки - центра вращения. Такое движение абсолютно твердого
тела в каждый момент времени можно рассматривать как вращение вокруг некоторой
оси, проходящей через центр вращения и называемой мгновенной осью вращения
тела. Положение мгновенной оси относительно неподвижной системы отсчета и
самого тела с течением времени может изменяться.