Механика
Преобразование аффинной скорости
и его применение для вращающегося диска
В. В. Войтик,
Н. Г. Мигранов Башкирский государственный медицинский университет, Уфа, Россия
Аннотация:
Цель статьи заключается в поиске преобразования, которое связывает локальную аффинную скорость нежёсткого тела в лабораторной инерциальной системе отсчёта
$S$ с центроаффинной скоростью этого тела в сопутствующей невращающейся системе отсчёта
$k$. Данная работа основывается на кинематике сплошной среды и обобщённом преобразовании Лоренца. В статье указано преобразование скорости, связывающее систему отсчёта
$S$ и систему отсчёта
$k$, которая движется без вращения. При этом движение различных точек жёсткой системы
$k$ является неоднородным. С помощью этих формул получено искомое прямое и обратное преобразования аффинной скорости. Рассмотрены важные частные случаи: движение частиц в однородном силовом поле и прецессия Томаса. В качестве примера использования преобразования аффинной скорости в
$S$ рассмотрено жёсткое ускоренное вращение диска и вычислена локальные угловая скорость и величина деформации его точек. При этом вычисленный коэффициент растяжения согласуется с известным, а найденная формула для угловой скорости более общая, чем ранний результат, полученный для равномерного
вращения диска.
Ключевые слова:
обобщённое преобразование Лоренца, аффинное движение, угловая скорость, скорость деформации, прецессия Томаса, вращение Вигнера.
УДК:
531.18
Поступила в редакцию: 02.03.2020
Исправленный вариант: 31.05.2020
DOI:
10.47475/2500-0101-2020-15404