Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2 Лекции кинематика.doc
Скачиваний:
180
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
1 Mб
Скачать

Частные случаи движения точки

a

an

Характер движения

= 0

= 0

Равномерное прямолинейное

 0

= 0

Неравномерное прямолинейное

= 0

 0

Равномерное криволинейное

 0

 0

Неравномерное криволинейное

При равномерном движении |v|=const.

Неравномерное движение бывает ускоренным и замедленным. При ускоренном движении модуль скорости увеличивается, а при замедленном – уменьшается.

Равнопеременным называется движение, при котором a=const.

Кинематические характеристики равнопеременного движения определяются по следующим формулам

, (28)

где s0, v0 – кинематические параметры в начальный момент времени при t=0.

Кинематика твердого тела Поступательное движение твердого тела

Поступательным называется такое движение твердого тела при котором любая прямая, проведенная в этом теле, во время движения остается параллельной самой себе.

Теорема: При поступательном движении все точки тела описывают одинаковые траектории и имеют в каждый момент времени одинаковые по модулю и направлению скорости и ускорения.

Возьмем две произвольные точки A и B. Для них справедливо выражение

.

Продифференцируем его по времени

Принимая во внимание, что AB=const, в итоге получаем

. (29)

Повторно интегрируя (29), получаем

. (30)

Следовательно, изучение поступательного движения твердого тела сводится к изучению движения какой-либо одной его точки, например, центра масс.

Вращательное движение твердого тела

Вращательным называется такое движение твердого тела, при котором какие-либо две точки, принадлежащие телу, остаются неподвижными во все время его движения.

Прямая, проходящая через эти точки называется осью вращения.

При вращательном движении все точки, принадлежащие оси вращения, неподвижны, а все остальные описывают окружности, плоскость которых перпендикулярна к оси вращения.

Для определения положения вращающегося тела проведем через ось вращения две полуплоскости  неподвижную и вращающуюся вместе с телом.

Положение тела будет однозначно определяться углом поворота тела (углом между полуплоскостями) как некоторой функцией времени

, (рад) (31)

Выражение (31)  закон вращательного движения твердого тела.

Основными характеристиками вращательного движения являются угловая скорость и угловое ускорение .

Угловая скорость  величина характеризующая быстроту изменения угла поворота тела с течением времени.

,

- средняя угловая скорость, (32)

,

. (33)

Угловая скорость в заданный момент времени определяется как производная по времени от угла поворота твердого тела.

Для характеристики изменения угловой скорости с течением времени вводится понятие углового ускорения.

- среднее угловое ускорение, (34)

,

. (35)

Угловое ускорение тела в данный момент времени равно первой производной от угловой скорости по времени или второй производной от угла поворота по времени.

Если модуль угловой скорости со временем увеличивается, то вращение называется ускоренным, если убывает - замедленным. Вращение с =const называется равномерным вращением. Вращение с =const называется равнопеременным вращением.

Параметры равнопеременного вращательного движения определяются следующими выражениями

, (36)

где 0, 0  начальная угловая скорость и начальный угол поворота.

Угловые скорости и ускорение можно изобразить в виде векторов, направленных вдоль оси вращения.Вектор угловой скорости направлен в ту сторону вдоль оси вращения, откуда вращение наблюдается происходящим против хода часовой стрелки.

При ускоренном вращении векторсовпадает с направлением вектора, при замедленном противоположен по направлению.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]