Динамика при исследовании движения на первых порах не принимала во внимание формы тел и изучала исключительно движения неделимых точек; но по мере завершения этих исследований в круг внимания стали включать и вопрос об общем движении целых систем точек или тел. Начали с исследования движения неизменных систем или абсолютно твердых тел, но уже и здесь встретились со значительно большими трудностями, чем при прежних механических задачах, потому что анализ должен был обнять не только прямолинейно поступательное, но и вращательное движение, равно как и различные сочетания этих обоих видов движения. Когда тело под влиянием толчка продолжает сообщенное ему движение, оно, как общее правило, не только перемещается в пространстве поступательно, но обыкновенно еще и вращается при этом около постоянных или переменных осей. Разработкой вопроса о физическом маятнике Гюйгенс положил начало исследований в этой области, и хотя дело шло только об одном вращении около постоянной оси без перемещения, задача даже и в этом виде оказалась, как мы видели, для того времени очень трудной. Тем не менее, отказаться от подобных задач механика уже не могла, их ставила, прежде всего, астрономия. Пока планеты считались совершенными шарами, их еще можно было в небесной механике рассматривать как точки, в которых собрана вся масса планет; но с тех пор как были открыты неправильности их формы, например сжатие, возник вопрос о влиянии прежде всего этого сжатия на вращение планет; можно было надеяться этим путем объяснить некоторые наблюденные изменения движения планет, как, например, явления прецессии и т. п. Уже в 1737 г. Даниил Бернулли и Эйлер показали, что под влиянием косого удара движение тела следует двум законам: 1) центр тяжести тела движется так, как если бы удар был прямо направлен к центру, 2) помимо этого движения тело вращается около своего центра тяжести так, как если бы последний был неподвижен. После этого встал вопрос о дальнейшей разработке теории подобных вращений около точки. Вращение около центра тяжести может быть вращением около постоянной оси, проходящей через центр, но оно может быть и более сложным, — вращением, при котором положение мгновенных осей вращения непрерывно изменяется. Но, во всяком случае, вращение подобно поступательному движению, может быть спроектировано на три оси, или, что то же, оно может быть представлено одновременным движением около трех взаимно перпендикулярных осей, проходящих через центр тяжести. Для всякого тела существует, в зависимости от его формы, одно определенное положение осей, при котором такое изображение движения оказывается наиболее простым; эти оси имеют то свойство, что тело вращается вокруг них свободно, не проявляя наклонности изменять оси вращения; поэтому эти оси называются свободными или главными осями тела. Однако три главных оси тела ведут себя не вполне тождественно. Если тело вращается около оси, не совпадающей с одной из главных осей, но лежащей к ней бесконечно близко, то ось вращения либо постоянно удаляется от этой главной оси, либо остается к ней бесконечно близкой; в первом случае главные оси называются неустойчивыми, во втором — устойчивыми осями вращения. Если на тело, вращающееся около устойчивой оси, действуют внешние силы, то хотя они и непрерывно изменяют положение главной оси, но все это изменение — в виду того, что тело стремится сохранить свою ось вращения — сводится к вращению последней по конической поверхности вокруг устойчивой оси вращения. Примером могут служить движения наклонно поставленного волчка и вращение планет около устойчивой главной оси, наклонной к плоскости их орбиты. Эту теорию главных осей вращения в общем случае, равно как представление движений вокруг произвольных осей в частных случаях Эйлер капитально разработал «в своем главном сочинении «Theoria motus corporum solidarum seu rigidorum» (Росток, 1765; новое изд. 1790 г.). Исходя из специально астрономических точек зрения, д'Аламбер («Opuscules mathématiques». 1761—1768) и Лагранж («Recherche sur la libration de la lune», сочинение, премированное Парижской академией в 1764 г.) пришли к подобным же результатам.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «ДИНАМИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА. ГЛАВНЫЕ ОСИ ТЕЛА» з дисципліни «Історія фізики»
