Если тело приводится во вращение силой
, то его вырастает на величину затраченной работой. Также как и в поступательном движении эта работа зависит от
и произведено перемещение. Однако перемещение теперь угловое и выражение для работы при перемещении материальной точки неприменимо. Т.к. тело абсолютно твердое, то работа силы
(хотя она приложена в точке) равна работе, затраченное на поворот всего тела. При повороте на угол
точка приложения силы проходит путь
и работа
равна произведению проекции
на направление смещения на величину смещения
;
;
—момент силы;
—плечо силы; т.е.
. Работа вращение идёт на увеличение кинетической энергии
;
;
.
Ось, положение которой в пространстве остаётся неизменным при вращении вокруг неё тела в отсутствии внешних сил (со стороны, например, подшипников) называется свободной осью тела.
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza1/491756582239.files/image1271.gif)
Можно доказать, что для тела любой формы с произвольным распределением массы существуют 3 взаимно
![](https://konspekta.net/studopediainfo/baza1/491756582239.files/image286.gif)
, проходящие через центр масс тела оси, которые могут служить свободными осями; они называются главными осями инерции тела.
Моменты инерции относительно главных осей называется главным моментом инерции тела.
Для некоторых тел с надлежащим распределением масс
(шар куб и т.д.). Эти тела называются шаровыми волчками. Характерным для них является то, что любая ось, проходящая через С обладает свойствами свободной оси, и, следовательно, ни одна из главных осей инерции не фиксирована, как и для шара.
Тела с
ведут себя как однородные тела вращение их называют симметричными волчками.