III. MƠ HÌNH HOÂ CÂC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CƠ 1 Chuyển động tịnh tiến
3. Chuyển động quay.
Chuyển động quay của một vật có thể được định nghĩa như lă chuyển động của vật quanh một trục cố định. Câc biến số thường dùng để mô tả chuyển động quay lă moment; gia tốc góc (; vận tốc góc (; vă góc dời (.
Câc bộ phạđn sau đđy thường được đưa văo để mơ hình hơ chuyển động quay.
Quân tính (Inertia).
Quân tính J, được xem như lă chỉ thị tính chất của một bộ phận tích trữ động năng trong chuyển động quay. Quân tính của vật phụ thuộc văosự tổng hợp hình học quanh trục quay vă khối lượng của nó. J cịn gọi lă moment qn tính.
Thí dụ: qn tính của một dĩa trịn hoặc một trục trịn quay quanh trục hình học lă:
(5.16)
Trong đó, M lă khối lượng của dĩa hoặc của trục vă r lă bân kính của chúng.
Khi một moment được âp dụng văo một cố thể với qn tính J, như hình H.5_7, thì phương trình moment được viết:
J : Kg.m2 ; T :N.m ; q :radian.
H.5_7: Hệ thống moment _qn tính. b. Lị xo xoắn (torsional spring).
Khi âp dụng một moment lín một thanh hay một trục quay có khối lượng
khơng đâng kể, trục quay một góc (. Nếu k lă hằng số xoắn, moment trín một đơn vị góc dời, thì hệ thống có thể biểu diễn bằng hình H.5_8 vă phương trình:
T(t)=Kq (t) (5.18)
H.5_8: Hệ thống moment- lị xo xoắn.
Nếu lị xo xoắn có mang trước một moment Tp, thì phương trình trín được cải tiến.
T(t) –TP =Kq (t) (5.19)
c. Ma sât trong chuyển động quay.
Cả ba loại ma sât đê mơ tả trong chuyển động tịnh tiến đều có thể âp dụng cho chuyển động quay. Do đó câc phương trình (5.13), (5.14) vă (5.15) có thể viết lại trong trường hợp năy như sau:
; ; (5.20) T(t)= ± (Fs)q ’=0 9; 9; (5.21)
(5.22)
Trong đó, B :Hệ số ma sât nhớt, moment trín một đơn vị vận tốc góc. (Fs)(=0 lă ma sât nghỉ.
Fc : lă ma sât coulomb.