Бақылау сұрақтары
Бірқалыпты қозғалыс деген не? Бірқалыпты үзілісті қозғалыс деген не? Бірқалыпты қозғалыс түрлерін атаңыз.
Бірқалыпты қозғалыс үшін теңдеу жазыңыз және оның графигін салыңыз.
Атвуд машинасында бір қалыпты қозғалыс қалай анықталады? Атвуд машинасында үдеуді өлшеудің қандай тәсілі бар?
Орташа жылдамдық және лездік жылдамдық дегеніміз не? СИ жүйесінде үдеу мен жылдамдықтың өлшем бірліктері қандай?
Қозғалыс теңдеуін, бірқалыпты үдемелі және бірқалыпты түзу сызықты қозғалыстың жылдамдығының формуласын жазыңыз.
Айналмалы қозғалыс. Қатты дене.
Қатты дененің айналмалы қозғалысы екі негізбен сипатталады:
Дененің барлық нүктелері тұйық дөңгелек траекториямен қозғалады.
Бұл кезде дененің әр түрлі нүктелерінің жылдамдықтары әр түрлі болады, сондықтан түзу сызықты (ілгерілемелі) қозғалыс үшін жазылған әдістемелер айналмалы қозғалыс үшін дұрыс болмайды. Түзу сызықты қозғалыс үшін жазылған формулаларға ұқсас, жаңа физикалық шамаларды - масса, жылдамдық, күш және т.б. енгізе отырып, айналмалы қозғалыстың формуласын жазуға болады.
Дененің орнының өзгеруін ілгерілемелі қозғалыс кезінде дененің барлық нүктелері бірдей болатын қандай да бір ось бойымен айналғандағы осы остен бұрылған бұрышпен сипаттайды.
Бұрылу бұрышынан уақыт бойынша бірінші және екінші алынған туындылары дененің барлық нүктелері үшін бірдей болады және оларды бұрыштық жылдамдық пен бұрыштық үдеу деп атайды. Нүктенің жылдамдығы мен сызықтық үдеуін радиус векторге бұрыштық жылдамдық пен үдеуге көбейту арқылы алуға болады.
Бұрылу бұрышы вектор болып саналады да, оның бағыты кәдімгі аксиалды векторларды анықтайтын ереже бойынша бұрыштық вектор, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық үдеу, сонымен бірге орын ауыстыру векторы, сызықтық жылдамдық пен сызықтық үдеу нүктелері радиус-вектор анықталады.
Әр нүкте үшін бұрыштық үдеуді радиус-векторға көбейтуді қолдансақ, онда Ньютонның екінші заңын мына түрде жазуға болады:
Оны төмендегідей жазу өте ыңғайлы:
Сонда қозғалыс теңдеуін түзу сызықты қозғалыс үшін келтіруге болады:
мұндағы
J-
нүктенің
инерция моменті,
-
күш
моменті,
-
бұрыштық үдеу.
Қатты денені қарастырғанда денеге, яғни оның әрбір нүктесіне күш әсер етсе, онда теңдеу былай жазылады:
Импульсті импульс моментімен өзгертіледі:
Ал кинетикалық энергия мына түрде жазылады:
Түзу
сызықты қозғалыс теңдеуінен айналмалы
қозғалыс теңдеуін жазудың айырмашылығы,
дененің пішініне тәуелді инерция
моментін табуға байланысты болады.
Айналмалы қозғалыстың негіздемелері:
Айналмалы қозғалыс кезінде нүктенің жылдамдығы бағыт бойынша өзгереді. Сондықтан тұрақты бұрыштық жылдамдық кезінде сызықтық жылдамдық шамасын өзгертпейтін центрге тартқыш үдеуіне қатысады.
Егер бірқалыпты қозғалыс кезінде дене радиус бойынша қозғалса, онда дененің сызықтық жылдамдығы былай өзгереді:
Бұл тағы бір үдеудің – Кориолис үдеуінің пайда болуына әкеледі.
3. Егер айналу осін айналдыратын оске күш әсер етсе, айналу осіне перпендикуляр бағытта қозғалыс туындайды және жұп күш моментіне – прецессия туындайды, оның жылдамдығы мынаған тең:
№ 7. Зертханалық жұмыс