Mișcarea de rotație

La nivelul imaginației mele, văd mișcarea de rotație a unui corp în jurul unei axe interioare ca fiind o mișcare care nu se poate încadra în ceea ce este definit ca mișcare inerțială.
Să presupunem că un corp primește un impuls ce-i imprimă o mișcare de rotație în jurul unei axe interioare.
Dacă asupra acestui corp nu va mai acționa nicio altă forță, această mișcare de rotație se va păstra prin inerție ?

Nu găsesc suficiente formule, sau poate nu știu exact cum să le aplic, ca să demonstrez matematic că mișcarea de rotație în jurul unei axe interioare a corpului nu este o mișcare inerțială, iar această mișcare se păstrează continuu doar dacă asupra lui acționează continuu un câmp de forțe.

Mă poate ajuta cineva cu ceva formule mai puțin uzuale ?

Cum să nu: la mişcarea unui corp în jurul axei proprii, atâta timp cât nu-l frânează nimic, se conservă momentul de inerţie.

Înseamnă că trebuie să mai meditez un pic.
Eu văd lucrurile altfel.
Ai și ceva formule care susțin convingerea ta ?
Ca să le analizez un pic, nu că n-ai avea dreptate, dar ca să înțeleg mai bine cum stau lucrurile.

Dacă te gândeşti un pic, e posibil să ţi le mai fi dat.  

Aha...

Parcă tot nu-mi iese.
Pot să-mi imaginez fără probleme mișcarea din inerție la infinit a unui corp pe o anumită axă, dar parcă întâmpin o greutate când încerc să vizualizez mișcarea de rotație din inerție la infinit.
Dar vom mai vorbi despre asta când am să stăpânesc bine conservarea asta. (conserva   )

E acelaţi lucru ca la conservarea impulsului:
Dacă p se conservă şi r nu se modifică, e clar că L=ct.

Lady Marmalade, etc... a scris:Cum să nu: la mişcarea unui corp în jurul axei proprii, atâta timp cât nu-l frânează nimic, se conservă momentul de inerţie.

Se conservă momentul cinetic, nu momentul de inerţie.

Da, momentul de inertie al unui corp rigid nu e o marime dinamica, ci o marime geometrica, data de forma si densitatea lui.

Mai exact, de exemplu, momentul de inerţie al unui inel omogen subţire este I=mr^2, unde m este masa inelului, iar r raza lui.

mus ca tse tse a scris:E acelaţi lucru ca la conservarea impulsului:
Dacă p se conservă şi r nu se modifică, e clar că L=ct.

Păi asta e ideea, p se conservă, pentru că în acest caz mai apare și forța centrifugă ?

rămâne tot de forma , unde v este viteza tangenţială.

OK, trebuie să mai cetesc un pic.

v0id a scris:Da, momentul de inertie al unui corp rigid nu e o marime dinamica, ci o marime geometrica, data de forma si densitatea lui.

Momentul de inertie este o marime fizica si nu geometrica, de aceia intra in calcul si masa. Momentul de inertie foloseste la calculul energiei cinetice de rotatie a corpului respectiv. E=J*(omega)^2; J fiind momentul de inertie, iar omega viteza unghiulara a corpului.
Cred ca este singura marime fizica care tine cont de geometria corpului. La aceiasi masa un corp poate incorpora o energie cinetica oricat de mare daca raza lui este foarte mare, deoarece momentul de inertie depinde de patratul razei corpului. Energia consumata pentru punerea in miscare a unui corp de rotatie, este inmagazinata in masa corpului prin reorientarea spinilor atomici fata de axa de rotatie, energie care este cedata odata cu franarea corpului. Cred acest lucru, deoarece un disc in rotatie totdeauna genereaza un camp magnetic destul de slab, dar existent, a carui marime depinde de viteza de rotatie.  

Asta privit la nivel de corp, fără să luăm în calcul altceva.
dacă acest corp se află într-un câmp cred că lucrurile nu mai stau așa.
Dar mai întâi trebuie să-mi mai lămuresc ceva.

curiosul a scris:...dacă acest corp se află într-un câmp cred că lucrurile nu mai stau așa.

O iei şi tu pe urmele lui Virgil_48?  

Aproape că da.
Pentru că argumentele logice sunt cumva aceleași.
A nu se înțelege că-i țin partea.

Pe undeva, cred că am nevoie de lămuriri suplimentare din punctul de vede prezentat mai jos.

În mișcarea de rotație a unui corp în jurul axei este generată o forță centrifugă.
Instinctiv mă întreb ?

Pentru generarea și întreținerea acestei forțe centrifuge, dintr-un punct de vedere inerțial, se consumă energie ?

Sunt mai multe cazuri.

Dacă presupunem că se consumă energie pentru generarea și întreținerea acestei forțe centrifuge, atunci de unde o consumă ?
Păi exact din energia cinetică rotațională, dacă putem s-o numim așa, deși este impropriu spus.
Iar asta înseamnă că la un moment dat corpul nu va mai avea rotație în jurul axei, dintr-un punct de vedere inerțial.

Dacă nu se consumă energie, atunci concluzia rațională este, generalizat, faptul că generarea în mod natural a unei forțe nu necesită consum de energie.

Ar mai putea fi și cazul în care o forță care apare în mod natural nu consumă energie, ci de fapt o generează.
Dar deja o dăm elegant în SF-uri, iar pentru mine asta înseamnă că trebuie să mă pun la punct cu anumite noțiuni, să mai studiez un pic.

După ce voi fi înțeles bine relativitatea o să-l rog pe omuldinlună să-mi explice și cu ce se mănâncă mișcarea în câmp central din toate punctele de vedere pe care le-a analizat.

Sper să aibă răbdare suficientă cu mine.

Evident, un alt caz SF-istic foarte bine fundamentat prin relativitate, este că dacă generarea și întreținerea forței centrifuge nu consumă și nici nu generează energie, atunci forța centrifugă este identică la nivel de principiu cu cea gravitațională.

În acest caz, forța centrifugă este tot un fel de deformare spațială.

Desigur, nu luați deocamdată de bună această concluzie.
Am nevoie s-o studiez mai întâi și indirect o să am nevoie de omuldinlună.

Pentru generarea și întreținerea acestei forțe centrifuge, dintr-un punct de vedere inerțial, se consumă energie ?

Imi amintesc de o experienta la fizica din clasele primare legat de forta centrifuga care duce la turtirea Pamantului la poli. Erau niste lamele otelite care erau dispuse precum meridianele pamantului, dar care puteau culisa la capete pe un ax vertical. cand aceasta sfera din lamele era invartita cu turatie mai mare incepea sa se produca turtirea acelei forme sferice largindu-se spre ecuator, exact ca Pamantul. Pentru a realiza curbarea acelor lamele desigur ca era necesara o forta centrifuga, insa acelasi lucru se putea realiza si cand dispozitivul era in repaus, apasand vertical lamelele. Deci forta centrifuga care genereaza deformarea lamelelor poate fi echivalata cu o forta de apasare verticala, tinand seama de elasticitatea materialului. Referitor la intretinerea acestei forte centrifuge, desigur ca la inceput s-a consumat energie cinetica de rotatie, care s-a transformat in energie de deformare, acest lucru presupune ca Pamantul initial s-a invartit mai repede inainte de deformare, dupa care si-a micsorat viteza de rotatie din doua motive; unul a fost datorita consumului energiei de deformare, si altul a fost datorita cresterii razei la ecuator, adica cresterii momentului de inertie cu patratul razei, care pentru conservarea energiei, a trebuit sa-si micsoreze viteza de rotatie. Problema nu este simpla daca ne intrebam de unde provine aceasta energie de rotatie, care este foarte mare, si de care se bucura absolut toate corpurile ceresti. De exemplu Jupiter are energia de rotatie comparabila cu energia cinetica de transport, avand o masa de o mie de ori cat Pamantul si o perioada de rotatie de 9 ore. Pentru ca sa se ajunga la aceasta energie de rotatie, inseamna ca norul sau nebuloasa din care s-a format, avea o intindere spatiala foarte mare, care sub influienta fortelor gravitationale prin micsorarea volumului sa-i scada momentul de inertie si sa-i creasca corespunzator viteza de rotatie. De mentionat ca energia de rotatie a planetelor nu este deloc intamplatoare, ea generand un grafic liniar ca in poza de mai jos;

virgil a scris:
Imi amintesc de o experienta la fizica din clasele primare legat de forta centrifuga care duce la turtirea Pamantului la poli. Erau niste lamele otelite care erau dispuse precum meridianele pamantului, dar care puteau culisa la capete pe un ax vertical. cand aceasta sfera din lamele era invartita cu turatie mai mare incepea sa se produca turtirea acelei forme sferice largindu-se spre ecuator, exact ca Pamantul. Pentru a realiza curbarea acelor lamele desigur ca era necesara o forta centrifuga, insa acelasi lucru se putea realiza si cand dispozitivul era in repaus, apasand vertical lamelele. Deci forta centrifuga care genereaza deformarea lamelelor poate fi echivalata cu o forta de apasare verticala, tinand seama de elasticitatea materialului.

Dece sa o echivalezi cu o apasare vericala când este stiut ca forta
centrifuga produce întinderea radiala a corpului, de la axul de rotatie
spre exterior? Deci este o intindere, alta prezentare mai mult incurca.
Cunosti explicatia(pentru public) a formei de disc a inelelor lui Saturn?
Poate avea vreo legatura cu ce am discutat mai sus?