Libsrv24.library.bntu.by_text_Scan_3192_doc1
.pdfДвижение точки М по отношению к подвижной системе отсчета называется относительным.
Движение подвижной системы отсчета по отношению к неподвижной системе отсчета называется переносным.
Движение точки М по отношению к неподвижной системе отсчета называется абсолютным.
Подвижная система отсчета (тело) совершает произвольное движение (поступательное, вращательное, плоскопараллельное и другие).
Скорость и ускорение точки относительно неподвижной системы координат будем называть абсолютной скоростью и абсолютным ускорением (V, а
Скорость и ускорение точки относительно подвижной системы
координат будем называть |
относительной скоростью и относи- |
|
тельным ускорением |
ar |
j. |
Переносной скоростью и переносным ускорением будем называть скорость и ускорение той точки подвижной системы координат (тела) с которой в данный момент времени совпадает движущаяся
точка (Ve, ае ) относительно неподвижной системы отсчета..
Теорема о сложении скоростей
Абсолютная скорость точки М равна геометрической сумме переносной и относительной скоростей этой точки.
V = ve + vr |
(58) |
Модуль и направление абсолютной скорости можно определить одним из способов:
1)пользуясь теоремой косинусов
V = 4Ve +K2+2Ve vr cos(Ve, Vr)
2) пользуясь теоремой синусов
50
V _ _ |
Ve _ _ |
К |
_ |
sin(Fe, |
sm(F,Fr ) |
sin(F, |
Fe) |
3)аналитически:
проектированием равенства (58) на взаимно перпендикулярные оси
хуг.
|
' Vy = К, |
+ К, |
=>У = IJK2 + Vy |
+ Vz |
' |
|
||
|
V;=Vei+Vrz |
|
|
|
|
|
||
|
|
Теорема Кориолиса |
|
|
|
|||
При непоступательном |
переносном |
движении |
абсолютное уско- |
|||||
рение точки равно |
геометрической |
сумме |
переносного, |
относи- |
||||
тельного и кориолисова ускорений. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
а -ае+аг |
+ас, |
|
|
|
|
|
|
|
ас |
= 2сое х Vr, |
|
|
|
|
где Ше - угловая скорость переносного вращения, |
|
|
||||||
Oq — кориолисово ускорение. |
|
|
|
|
||||
З а м е ч а н и е : |
В |
случае |
поступательного |
переносного |
движения: |
м, = 0 => ас = 0 => абсолютное ускорение точки находится как сумма ее переносного и относительного ускорений.
Ускорение Кориолиса
ас =2(Ье х Vr, ас = 2(0eVr sin(roe, Vr) т.к это ускорение появляется в случае вращения подвижной системы отсчета, его еще называют поворотным ускорением.
Направление вектора а с можно определить следующими правилами:
51
По правилу векторного произведения: а с направлен, как и вектор (0e xVr , т.е. перпендикулярно плоскости, проходящей через векторы юе и Vr в ту сторону, откуда кратчайший поворот от сое к Vr виден против часовой стрелки.
По правилу Жуковского: для определения направления а с надо проекцию вектора относительной скорости Vr на плоскость
(пр. Vr), перпендикулярную век-
тору угловой скорости |
ше, |
(пр. Vr), повернуть на угол |
90° |
вокруг оси вращения в направлении (переносного) вращения тела, т.е. по (йе.
Ускорение Кориолиса характеризует
1)изменение относительной скорости точки, вызванное переносным движением;
2)изменение переносной скорости точки вследствие ее относительного движения.
Ускорение Кориолиса равно нулю в следующих случаях:
а) когда й)е = 0 (переносное движение является поступательным) а с = 0, т.к. ше = 0 ;
б) в момент времени, когда Vr = 0 (в те моменты времени, когда проходит изменение направления относительного движения или в случае относительного покоя;
*)йе\\К.
52
ас = 2(oeVr sin(юе, F r ) =j sin(c5e, Fr ) = sinl80° = 01= 0.
ЗАДАНИЕ K5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АБСОЛЮТНОЙ СКОРОСТИ и АБСОЛЮТНОГО УСКОРЕНИЯ ТОЧКИ В СЛУЧАЕ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕНОСНОГО ДВИЖЕНИЯ
По заданным уравнениям относительного движения точки М и переносного движения тела D для момента времени t = t\ опреде-
лить абсолютную скорость и абсолютное ускорение точки М. Схемы механизмов показаны на рис., а необходимые для расчета
данные приведены в таблице 5.
П р и м е ч а н и е : В вариантах 1, 5, 6, 13-16, 23 ,25, 30 OAf-дуга окружности; для каждого варианта положение точки М на схеме соответствует положительному
значению Sr; на схемах 14 и 30 OAf-дуга, соответствующая меньшему центральному углу.
53
sd
• ST s «ч
н
Примечание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
00 |
О |
in |
о |
о |
О |
О |
u-i |
о |
о |
|||||||||
|
"sl- |
00 |
<N |
СП |
СП |
(N |
ts |
со |
|
|
tS |
СП <N |
<N |
ts |
|
|
rn |
|
- |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дви |
|
|
|
|
а |
|
«Л |
|
fN |
|
|
|
cn |
|
относительного |
|
|
св |
|
|
|
|
£ |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
VO |
1 |
|
1 |
|
1 |
со |
||
жения |
|
Ч |
(t), |
|
|
|
|
|||||||
|
О |
|
|
|
ГП |
|
m |
|
|
|
4s* |
|||
|
|
|
н |
|
|
н |
|
о |
|
£ |
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
о" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнения |
|
точкиМ |
3 |
|
|
|
•к. |
|
СЧ |
m |
|
|||
|
s=OM |
|
см |
|
|
|
|
|||||||
|
|
<N |
|
m |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
=f |
|
|
|
|
|
+ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
+ |
1 |
•к» |
m |
1 |
||
|
|
|
|
r |
|
|
m |
К |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Tt |
|
-к» |
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tN |
|
(N |
|
|
|
|
3 |
|
э |
|
|
|
1 |
1 |
ts |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
<4 |
|
||||||||
|
и |
Л |
|
|
|
|
|
** |
|
|
|
|
|
|
|
9- |
|
|
|
|
|
|
|
0,2f3 |
|
|
|
|
|
|
=/i(0, |
см |
|
|
|
Г«"> |
vo |
|
о |
illj |
|
+41 |
||
|
|
|
|
|
|
|
-к» |
fsl•к» |
|
|
+ |
<z>' |
^ |
m |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
О |
1 |
+ |
|
+ |
|
<s |
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
о |
О |
К |
о |
||
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
It |
<N |
||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(N |
V |
|
|
|
•к |
вариантов |
|
|
i |
ts |
cn |
|
|
|
|
t— |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
-1ч ITl
+
mк
as
C)
К
Г—t
1
00
1
tN f -к* rs 1 CM чо
en
cn•к»
£
oo
1
C\
54
о |
1 |
CN |
О |
|
см |
v£> |
го |
|
|||
го |
CM |
CN |
- |
|
<М |
u-i |
ro |
|
|||
<N |
|
1 |
1 |
|
1 |
К |
! |
|
|||
со |
|
|
|
|
|
|
^—V |
|
so |
|
|
|
со |
|
•K. |
|
СМ |
1 |
-к» |
CO |
|
||
.tlT |
|
||||
' —»1 |
<N |
|
К |
||
|
|
и |
|
LT1 |
|
|
И |
|
£ |
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
CN |
1 |
|
1 |
|
1 CM |
|
|||
|
|
•Кй |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
<N |
CM |
|
гч |
оо4 |
|
CO |
|
•к» |
|
||
о |
+ |
1 |
тг |
и |
|
IT) |
|
+ |
|
||
CN 00 |
|
|
о |
|
|
|
1 |
|
|
о |
? |
О |
- |
CM |
го |
|
|
|
|
||||
|
|
|
г-н |
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
ri- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ll |
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
S4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
о |
o |
|
о |
|
О |
|
|
го |
CN |
<N |
|
|
|
|
(N |
го |
CN см |
|
ЧО |
- |
|
1Й |
||
|
|
|
|
к |
|
CO |
|
|
|
|
|
|
CN |
|
|
||
1 |
1 |
1 |
1 |
сn |
(N |
|
|
|
О |
|
|
||||||
|
|
|
|
/—s |
|
к |
|
|
|
|
|
|
го |
|
CN |
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
П- |
|
|
|
|
|
|
CO |
см |
щ |
a* |
|
|
|
|
•Kt |
|
'—. |
|
|
|
|
О |
|||
к |
со |
+ |
+ |
1 |
|
1 |
|
+ |
•к. |
со |
CO |
|
|
||||
CN |
н: |
к*- |
|
|
|
|
|
|
|
UO |
со |
|
|
|
|
|
|
|
00 |
Tf |
CO |
|
|
|
|
со |
|
<N |
CM |
|
|
1 |
|
(N |
|
1 СМ |
CM |
1 |
|
|
||||
|
к |
£ |
к |
|
|
|
|
К |
|
CN |
|
|
|
|
CM |
||
со |
|
|
|
T—( Й |
, |
, |
|
|
so |
|
|
|
|
||||
о" |
1 |
1 |
1 |
+ |
+ |
|
£ |
1 |
1 |
|
|||||||
о) |
|
|
|
CM |
a, |
-tj |
|
|
|
|
|
О |
u-1 |
к |
|
||
О |
|
|
|
(N |
CN |
N |
|
|
|
|
|
|
|
T' |
|
||
Щ чэ r- |
oo |
О |
О |
|
CN |
|||
|
|
|
|
r-H |
CN |
|
55
ю
(- 0
Я
Я
01 X
я
о
X
о
о
го
го lO
ts
ti rj- (N о"
2
оо
<N II
Оts II
о
<5
ао |
о |
|
m |
|
чо |
|
Ш |
|
cs |
1 |
К |
ЧО |
|
|
ГО |
|
о" |
О |
m |
|
о |
in |
|
ГО |
|
fN |
r- |
ts |
cs |
ro |
ts |
rs |
О |
||||
|
|
|
R |
|
|
|
|
r-H |
00 |
|
|
tS |
К |
|
1 |
1 |
К |
fO |
|
Ш i f |
||||
|
|
r—t 'от |
к |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
in |
К
m
ко cs
vo
Ю
1
1 |
(N |
1 |
со |
+ |
1 |
1 |
1 |
ts |
К |
m |
£ |
||||||
|
|
|
m |
|
|
|
tN |
|
|
чо |
|
Ш |
|
|
|
|
r—( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чо |
|
|
(N |
|
|
|
|
1 |
го |
1 |
1 |
fS |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
«О |
|
|
К |
|
|
|
|
Й |
|
й |
^ |
Г- |
«л ^Tv |
|
•й |
+ |
|
го Г1 |
1 |
+ |
с1 |
ts |
+ |
|
di |
*» |
о |
О |
|
о |
к |
|
|
|
СЧ |
V |
ts |
rs |
го |
ts |
|
in |
ts |
ts |
|
ts |
|
ro |
(N |
|
in |
|
|
•к» |
ts** |
,—, |
||
1 |
<N |
+ |
О |
||
cT |
|
О |
0 |
/-N |
|
|
+ |
oo |
m |
1 ™ |
|
|
ГО |
|
Hi |
s |
|
|
|
|
О |
||
|
|
|
|
in |
V |
vo |
ts |
oo |
ON |
о |
|
ts |
IN |
ts |
CO |
58