§ 4. ТЕОРЕМА СЛОЖЕНИЯ УСКОРЕНИЙ ПРИ ПЕРЕНОСНОМ ВРАЩАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
Рис. 127.
В случае составного движения точки, если переносное движение является вращательным, абсолютное ускорение точки равно геометрической сумме переносного, относительного и кориолисова или добавочного, ускорений этой точки, т. е.
или
Рис. 128.
Кориолисово ускорение
равно удвоенному векторному произведению угловой скорости переносного вращения на относительную скорость точки, т. е.
Следовательно, модуль этого ускорения равен
где
— угол между векторами
.
Чтобы найти направление кориолисова ускорения
движущейся точки М, достаточно в точке М построить векторы
, и восставить из этой точки перпендикуляр к плоскости, в которой лежат эти векторы
.
Вектор
направлен по этому перпендикуляру так, чтобы наблюдатель, смотрящий с конца этого вектора, видел поворот вектора на
против часовой стрелки до совмещения его с вектором
(рис. 128).
Направление вектора
можно определить и другим способом.
Проведем через точку М плоскость
, перпендикулярную к вектору
, и спроектируем относительную скорость
на эту плоскость. Если полученную проекцию
повернем в плоскости я на 90° вокруг точки М в направлении переносного вращения (рис. 128), то получим направление вектора
.
Если
т. е. если вектор
лежит в плоскости
, то для того, чтобы получить направление кориолисова ускорения, достаточно повернуть вектор
в плоскости я на 90° в направлении переносного вращения; в этом случае
и, следовательно,
Если вектор угловой скорости переносного вращения параллелен относительной скорости
, то либо
, либо
и, следовательно,
, а потому в этом случае
.
Задачи этого параграфа можно решить двумя способами: геометрическим и аналитическим.
Геометрическое решение задачи состоит в построении многоугольника ускорений на основании векторного равенства (93) или (94).
При аналитическом способе решения применяется метод проекций, т. е. искомое ускорение определяется по его проекциям на выбранные координатные оси.
Задачи, относящиеся к этому параграфу, можно разделить на следующие два основных типа.