Модуль полного ускорения точки найдем по формуле (11.44), т. е.
Или
Или
Откуда, на основании формул (11.66) и (11.67),
Ускорения точек тела, вращающегося вокруг неподвижной оси
Окончательно получим
Х, y, z — координаты точки М.
Эта формула называется формулой Эйлера.
Выбрав оси координат, как указано на рис. 50, установим формулы для проекций линейной скорости на оси координат, как проекций векторного произведения.
υx=ωyrz - ωzry
υy=ωzrx - ωxrz
υz=ωxry - ωyrx
где rх = х, ry = у, rz = z, ωx= 0, ωу = 0, ωz = ω;
υx = — ωy,
υy = ωx,
υz =0.
Так как в рассматриваемом случае движение точки задано естественным способом, то полное ускорение точки можно вычислить, как векторную сумму касательного ωτ и нормального ωn ускорений (см. глава I, § 16). Выразим эти ускорения через кинематические характеристики вращательного движения тела, т. е; через ω и ε.
Имеем ωn= ωτ=s,
ωn = R ω2
и
ωτ = s== Rφ,
ωτ = Rε.
Следовательно, нормальное ускорение точки тела при вращении его вокруг неподвижной оси равно произведению радиуса вращения на квадрат угловой скорости. Касательное ускорение равно произведению радиуса вращения на угловое ускорение. Нормальное ускорение направлено по радиусу вращения к центру вращения (рис. 51, а). Касательное ускорение направлено по касательной к траектории в сторону вращения, если движение ускоренное (ε > 0), и в сторону, противоположную вращению, если движение замедленное, т. е. ε< 0 (рис. 51, б, в).