Главная > Руководство к решению задач по теоретической механике
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Глава IV. СОСТАВНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТОЧКИ

§ 1. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ И ТРАЕКТОРИЯ СОСТАВНОГО ДВИЖЕНИЯ ТОЧКИ

Если мы рассматриваем движение точки по отношению к системе координат , которая в свою очередь движется относительно системы отсчета , принимаемой за неподвижную, то движение точки М по отношению к подвижным осям называется относительным. Движение подвижных осей относительно неподвижной системы отсчета называется переносным, а движение точки М относительно неподвижных осей называется в этом случае составным, или абсолютным движением.

В связи с этим различают абсолютную , относительную и переносную скорости точки М, а также абсолютное , относительное и переносное ускорения этой точки. При этом относительной скоростью и относительным ускорением точки называют ее скорость и ускорение в относительном движении, абсолютной скоростью и абсолютным ускорением точки называют ее скорость и ускорение в абсолютном движении. Переносной скоростью и переносным ускорением точки называются соответственно скорость и ускорение той точки, неизменно связанной с подвижной системой осей, с которой в данный момент совпадает точка .

Задачи, относящиеся к этому параграфу, можно разбить на два основных типа:

1) зная относительное движение точки и переносное движение, найти уравнения и траекторию абсолютного движения этой точки (задачи 417, 419—422);

2) зная абсолютное движение точки и переносное движение, найти уравнения и траекторию относительного движения точки (задачи 418, 423, 425).

При решении этих задач следует прежде всего установить подвижную и неподвижную системы отсчета и выяснить характер переносного движения, т. е. характер движения того тела, с которым неизменно связана выбранная подвижная система осей. После этого следует установить, какое движение рассматриваемой точки является абсолютным движением и какое — относительным.

Пример 83. Движение точки относительно подвижных осей задано уравнениями:

Подвижные оси вращаются в своей плоскости вокруг неподвижной точки О по закону Составить уравнения движения точки М относительно осей (уравнения абсолютного движения) (рис. 114).

Решение. Переносным движением в данной задаче является вращение подвижных осей вокруг точки О. Чтобы найти уравнения абсолютного движения точки М, нужно ее координаты и у в неподвижной системе осей выразить в функциях времени .

Построив координаты точки М в подвижных и неподвижных системах осей, имеем по формулам преобразования координат при повороте осей на угол

или, подставляя значения , получим искомые уравнения абсолютного движения точки М:

или

Примечание Исключив уравнений относительного движения точки М, находим ее относительную траекторию:

Это есть эллипс с полуосями и с центром в точке А (0,1). Следовательно, абсолютное движение точки М можно представить как движение по этому эллипсу, который вращается вокруг точки О

Рис. 114.

Пример 84. Резец совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение так, что его конец М движется по неподвижной оси по закону .

Составить уравнения движения точки М относительно диска, вращающегося равномерно с угловой скоростью со вокруг точки О, и найти траекторию этого относительного движения (рис. 115).

Решение. Подвижную систему координатных осей , неизменно связанных с диском, выберем так, чтобы в начальный момент ось , совпадала с неподвижной осью .

Тогда уравнение переносного вращательного движения запишется так:

Чтобы получить уравнения относительного движения точки М, находим ее координаты в подвижной системе отсчета :

Подставив сюда значения и ОМ, получим:

Это и есть уравнения относительного движения точки М. Чтобы найти траекторию относительного движения этой точки, достаточно из последних двух уравнений исключить время .

Для этого возведем первое из этих уравнений в квадрат:

Заменяя через , получим:

или

или

или

Следовательно, искомая траектория есть окружность радиуса с центром в точке .

Рис. 115.

1
Оглавление
email@scask.ru