40. Вектор скорости в криволинейном движении.
Пусть
— положения движущейся точки в моменты
и
. Отложим на хорде
(рис. 32) в направлении
отрезок
равный
Вектор
называется средней скоростью движущейся точки за промежуток времени
Это — скорость, которую должна шйеть воображаемая точка, описывающая прямолинейно и равномерно отрезок прямой
за промежуток времени
Когда
стремится к нулю, средняя скорость
стремится к предельному вектору
касательному к траектории, который называется скоростью движущейся точки в момент
. Скорость есть полярный вектор, приложенный к движущейся точке.
Рис. 32.
Пусть х, у, z — координаты движущейся точки. Проекции геометрической величины
на оси координат будут
, следовательно, проекции величины
т. е. средней скорости, равны
Если
стремится к нулю, то
стремится к
Следовательно, для проекций скорости в момент
имеем:
Допустим, что движение задано траекторией и выражением дуги
функции
Так как отношение дуги
к хорде
стремится к единице, когда
стремится к нулю, то для абсолютного значения скорости получается
Если провести в направлении положительных дуг касательную
к траектории, то скорость будет направлена по
или в противоположную сторону к зависимости от того, будет ли величина