7. Закон движения твердого тела.
1. Твердое тело - система
бесконечно большого числа материальных точек
, расположенных непрерывно в пространстве в каждом бесконечно малом объеме
внутри замкнутой поверхности тела
, расстояния между которыми

.
не изменяются со временем.
Вследствие этого последовательное определение координат одной
через координаты других
оставляет произвольными 3 координаты одной из них и 3 составляющих единичного вектора
, направленного из последней в предыдущую.
Апекс - прямая, проходящая через остающуюся произвольной материальную точку твердого тела
в направлении любой другой.
Закон движения твердого тела - зависимость от времени координат одной, произвольной, его материальной точки с радиус-вектором
относительно ЛСО
и трех углов ориентации апекса
т.е. - направляющих косинусов единичного вектора
апекса. Координаты материальных точек твердого тела естественно определяются относительно системы отсчета
, связанной с твердым телом.
Подвижная, сопутствующая система отсчета 
- система отсчета, в которой телом отсчета является само твердое тело. Начало отсчета - произвольная его материальная точка

, координатные линии направлены в другие материальные точки, в частности - апекс.

движется вместе с твердым телом.
Орты
системы
различаются на составляющие по ортам ЛСО 

.
Матрица поворота твердого тела - матрица составляющих - направляющих косинусов - единичных векторов подвижной системы отсчета

относительно единичных векторов осей неподвижной ЛСО

.

.
Поступательное движение твердого тела - его движение без поворотов относительно ЛСО

.
когда траектории всех его материальных точек за каждый
бесконечно малый промежуток времени параллельны.
Вращение твердого тела (чистое) - движение, в котором начало отсчета подвижной системы отсчета

неподвижно, т.е. одна точка закреплена

. В прямоугольных координатах

.
Ортогональность поворотов:
- есть система 9-ти уравнений относительно 9-ти неизвестных элементов матрицы поворотов
, из которых три - при 
содержит составляющие одного и того же единичного вектора и представляют собой тождества. Из остальных 6-ти определяются в направляющих косинусах через оставшиеся произвольными 3.
1-я Теорема Эйлера: закон движения твердого тела, имеющего одну неподвижную точку

, - зависимость от времени трех независимых величин -

- единичных векторов подвижных осей подвижной системы отсчета, скрепленной с твердым телом, или 3-х их направляющих косинусов относительно осей неподвижной ЛСО

.
Углы Эйлера - частный выбор независимых углов поворота

-

.
1) Угол прецессии
- отклонение оси узлов
- прямой в плоскости
ЛСО, проходящей через начало отсчета
, от
исходной оси координат
ЛСО - пересечение неотклоненного и отклоненного диаметральных сечений координатной сферы.
Прецессия - изменение угла прецессии

.
2) Угол нутации
- угол отклонения оси
подвижной СО
от оси ЛСО
неподвижной вокруг оси узлов
.
Нутация - изменение угла нутации

. Матрица нутации

.
3) Угол собственного вращения:
- угол поворота оси
подвижной СО
системы отсчета вместе с твердым телом от оси узлов
вокруг повернутой на угол нутации
оси
.
Собственное вращение - изменение угла собственного вращения

. Матрица собственного вращения
При