Сту́пені ві́льності або ступені свободи — кількість незалежних змінних, які однозначно описують стан фізичної системи.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODVMemxpTDFKdlltOTBYMkZ5YlY5dGIyUmxiRjh4TG5CdVp5OHpNREJ3ZUMxU2IySnZkRjloY20xZmJXOWtaV3hmTVM1d2JtYz0ucG5n.png)
Матеріальна точка в механіці описується трьома незалежними координатами. Для повної характеристики матеріальної точки та її переміщень в просторі необхідно ще знати три інші величини — компоненти її швидкості. Вищі похідні від координат розраховують шляхом розв'язання рівнянь руху. Таким чином, матеріальна точка має 6 ступенів свободи, тобто 3 координати й 3 компоненти швидкості. Якщо фізична система містить N незалежних матеріальних точок, то кількість ступенів свободи дорівнює 6N.
Кількість ступенів вільності зменшується, якщо на рух накладені обмеження. Наприклад, якщо матеріальна точка рухається вздовж прямої, то в неї лише два ступені вільності — відстань від початку відліку й швидкість вздовж прямої.
Іншим прикладом системи з накладеними зв'язками є математичний маятник. Це матеріальна точка, підвішена на невагомому стержні певної довжини. Якщо стержень не може деформуватися, то відстань від матеріальної точки до точки підвісу завжди залишатиметься сталою. В такому випадку кількість ступенів свободи зменшується від 6 до 4.
Див. також
Джерела
- Яворський Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. Довідник з фізики для інженерів та студентів вищих навчальних закладів / Переклад з 8-го переробл. і випр. вид. — Т. : Навчальна книга — Богдан, 2007. — 1040 с. — .
- Кіницький Я. Т. Теорія механізмів і машин [Текст]: підручник / Я. Т. Кіницький. — К.: Наукова думка, 2002. — 662 с. —
![]() | Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Stu peni vi lnosti abo stupeni svobodi kilkist nezalezhnih zminnih yaki odnoznachno opisuyut stan fizichnoyi sistemi Sharnirnij robot iz simoma stupenyami vilnosti Materialna tochka v mehanici opisuyetsya troma nezalezhnimi koordinatami Dlya povnoyi harakteristiki materialnoyi tochki ta yiyi peremishen v prostori neobhidno she znati tri inshi velichini komponenti yiyi shvidkosti Vishi pohidni vid koordinat rozrahovuyut shlyahom rozv yazannya rivnyan ruhu Takim chinom materialna tochka maye 6 stupeniv svobodi tobto 3 koordinati j 3 komponenti shvidkosti Yaksho fizichna sistema mistit N nezalezhnih materialnih tochok to kilkist stupeniv svobodi dorivnyuye 6N Kilkist stupeniv vilnosti zmenshuyetsya yaksho na ruh nakladeni obmezhennya Napriklad yaksho materialna tochka ruhayetsya vzdovzh pryamoyi to v neyi lishe dva stupeni vilnosti vidstan vid pochatku vidliku j shvidkist vzdovzh pryamoyi Inshim prikladom sistemi z nakladenimi zv yazkami ye matematichnij mayatnik Ce materialna tochka pidvishena na nevagomomu sterzhni pevnoyi dovzhini Yaksho sterzhen ne mozhe deformuvatisya to vidstan vid materialnoyi tochki do tochki pidvisu zavzhdi zalishatimetsya staloyu V takomu vipadku kilkist stupeniv svobodi zmenshuyetsya vid 6 do 4 Div takozhBaza mashinobuduvannya Rozmirnist Fazovij prostirDzherelaYavorskij B M Detlaf A A Lebedev A K Dovidnik z fiziki dlya inzheneriv ta studentiv vishih navchalnih zakladiv Pereklad z 8 go pererobl i vipr vid T Navchalna kniga Bogdan 2007 1040 s ISBN 966 692 818 3 Kinickij Ya T Teoriya mehanizmiv i mashin Tekst pidruchnik Ya T Kinickij K Naukova dumka 2002 662 s ISBN 966 00 0740 X Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi