1. Сложение вращений тела вокруг двух осей На рис. 7 изображено тело, которое совершает сложное движение –
вращение вокруг оси, которая сама вращается вокруг другой, неподвижной оси.
Естественно, первое вращение следует назвать относительным движением тела,
второе – переносным, а соответствующие оси обозначить
.
Рис.7
Абсолютным движением будет вращение вокруг точки пересечения осей
О. (Еcли тело имеет больший размер, то его точка, совпадающая с О, все
время будет неподвижной). Угловые скорости переносного вращения и от-
носительного вращения изображается векторами и , отложенными из
неподвижной точки О, точки пересечения осей, по соответствующим осям.
Найдем абсолютную скорость какой-нибудь точки М тела, положение
которой определяется радиусом-вектором (рис.7).
Как известно, она складывается из двух скоростей, относительной и
переносной:
. Но относительное движение точки (используя
правило остановки), есть вращение с угловой скоростью вокруг оси ,
определяется радиусом-вектором . Поэтому,
.
Переносное движение точки в данный момент времени, опять используя
правило остановки, тоже есть вращение, но вокруг оси с угловой скоростью
и будет определяться тем же радиусом-вектором . Поэтому и переносная
скорость r.
Абсолютная же скорость, скорость при вращении вокруг неподвижной
точки О, при сферическом движении, определяется аналогично
, где
-
абсолютная угловая скорость, направленная по мгновенной оси вращения
Р.
По формуле сложения скоростей получим:
или
.
Отсюда
То есть мгновенная угловая скорость, угловая скорость абсолютного
движения, есть векторная сумма угловых скоростей переносного и
относительного движений. А мгновенная ось вращения P, направленная по
вектору , совпадает с диагональю параллелограмма, построенного на векторах