Винтовое движение

Винтово́е движение

Движение твёрдого тела, слагающееся из прямолинейного поступательного движения со скоростью v и вращательного движения с угловой скоростью ω вокруг оси aa1, параллельной направлению скорости v (см. рис.). Когда направление оси aa1 остаётся неизменным, тело, совершающее В. д., в механике называется винтом, а ось aa1— осью винта. Винт называется правым, когда v и ω направлены так, как показано на рис., и левым, если направление v или ω изменить на прямо противоположное. Расстояние, проходимое за один оборот любой точкой тела, лежащей на оси винта, называется шагом h винта, а величина р = v/ω — параметром винта.

Скорость vм и ускорение w м любой точки М винта, отстоящей от оси на расстоянии r, численно равны

где w — ускорение поступательного движения тела вдоль оси aa1, ε — угловое ускорение вращения вокруг этой оси.

Если параметр р постоянен, шаг винта h = 2πv/ω = 2πр также постоянен. Любая точка винта, не лежащая на его оси, описывает в этом случае винтовую линию, касательная к которой в каждой точке образует с плоскостью, перпендикулярной оси винта, угол

α = arctg h/2πr.

Любое сложное движение твёрдого тела слагается в общем случае из серии элементарных или мгновенных В. д. При этом ось В. д., называемая мгновенной винтовой осью, непрерывно изменяет своё направление в пространстве и в самом движущемся теле.

С. М. Тарг.

Рис. к ст. Винтовое движение.