- •Предмет теоретической механики.
- •Элементы высшей математики.
- •Кинематика.
- •Кинематика точки.
- •Векторный способ задания движения точки.
- •Вектор скорости движущейся точки.
- •Вектор ускорения движущейся точки.
- •Координатный способ задания движения точки.
- •Связь между векторным и координатным способами задания движения.
- •Проекции вектора скорости движущейся точки.
- •Проекции вектора ускорения движущейся точки.
- •Естественный способ задания движения точки.
- •Алгебраическая величина скорости движущейся точки.
- •Связь между естественным и координатным способами задания.
- •Естественная система координат.
- •Кривизна. Радиус кривизны.
- •Касательное и нормальное и полное ускорения движущейся точки.
- •Классификация движения точки.
- •Равнопеременное движение точки.
- •Кинематика твердого тела.
- •Виды движения тела.
- •Поступательное движение тела.
- •Кинематика поступательного движения тела.
- •Вращательное движение тела. Кинематические характеристики тела при вращательном движении.
- •Равнопеременное вращательное движение тела.
- •Скорость точек вращающегося тела.
- •Ускорение точек вращающегося тела.
- •Вращательная скорость. Формула Эйлера.
- •Вращательное и осестремительное ускорение. Формула Ривальса.
- •Кинематика вращательного движения тела.
- •Плоское движение тела. Плоское движение тела– совокупность поступательного и вращательного движения.
- •Кинематические характеристики тела при плоском движении.
- •Скорость точек плоской фигуры.
- •Мгновенный центр скоростей плоской фигуры.
- •1. Доказательство существования мцс.
- •2. Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью мцс.
- •3. Способы определения положения мцс.
- •Ускорение точек плоской фигуры.
- •Мгновенный центр ускорений плоской фигуры.
- •1. Доказательство существования мцу.
- •2. Определение ускорений точек плоской фигуры с помощью мцу.
- •3. Способы определения положения мцу.
- •Кинематика плоского движения тела.
- •Касательное и нормальное ускорение точек плоской фигуры.
- •Сферическое движение тела. Углы Эйлера. Уравнения сферического движения тела.
- •Кинематические характеристики тела при сферическом движении.
- •Скорость точек тела при сферическом движении.
- •Ускорение точек тела при сферическом движении.
- •Свободное движение тела. Уравнения и кинематические характеристики свободного движения тела.
- •Скорость точек тела при свободном движении.
- •Ускорение точек тела при свободном движении.
- •Сложное движение точки. Основные понятия сложного движения точки.
- •Скорость точки при сложном движении.
- •Ускорение точки при сложном движении. Теорема Кориолиса.
- •Ускорение Кориолиса.
- •Сложное движение тела.
- •Сложение вращений вокруг пересекающихся осей.
- •Сложение вращений вокруг параллельных осей.
- •Пара вращений.
- •Сложение поступательных движений твердого тела.
- •Сложение поступательного и вращательного движений твердого тела.
- •1. Плоско параллельное движение.
- •2. Винтовое движение.
- •3. Свободное движение.
- •Рекомендуемая литература
- •Оглавление
Элементы высшей математики.
, ,
, .
Рис. 4.
.
Таблица 1.
Значения синусов некоторых углов.
|
7,5 |
15 |
22,5 |
30 |
45 |
60 |
67,5 |
75 |
82,5 |
sin |
0,131 |
0,259 |
0,383 |
0,5 |
0,707 |
0,866 |
0,924 |
0,966 |
0,991 |
Таблица 2.
Производные элементарных функций.
Функция F(t) |
ta |
at |
logat |
sint |
cost |
Производная F/(t) |
a ta–1 |
at lna |
(t lna)–1 |
cost |
–sint |
Производная от сложной функции.
.
Например, .
Вектор определяется значениями его трёх проекций: ax, ay, az.
Модуль вектора и значения косинусов направляющих углов, задающих положение линии действия вектора, определяются выражениями:
, , , .
Алгебраическая сумма двух векторов равна вектору, проекции которого определяются выражениями:
, , .
Скалярное произведение двух векторов равно числу, которое можно определить одной из формул:
, .
Скалярное произведение вектора самого на себя равно квадрату его модуля: .
Векторное произведение двух векторов равно вектору, модуль которого определяется выражением:
.
Рис. 5.
Направление вектора, равного векторному произведению двух векторов, определяет правило правой руки (рис. 5).
Направление большого пальца правой руки надо совместить с направлением первого вектора, направление указательного пальца – с направлением второго вектора, тогда средний палец, направленный перпендикулярно плоскости первых двух, покажет направление вектора, равного векторному произведению.
Кинематика.
Кинематика – раздел теоретической механики, в котором изучается геометрия механического движения материальных тел. В кинематике не рассматриваются причины, вызывающие движение, материальная точка называется просто точкой, а абсолютно твердое тело – просто телом.
Решение задач кинематики состоит в определении кинематических характеристик точек и тел. Основными кинематическими характеристиками являются: расстояние, скорость и ускорение.
Расстояние характеризует положение тела (относительно другого тела) в пространстве. Размерность этой характеристики – метр [м].
Скорость характеризует изменение положения тела (относительно другого тела) в пространстве с течением времени. Размерность скорости – метр в секунду [м/с].
Ускорение характеризует изменение скорости тела во времени. Размерность ускорения – метр в секунду в квадрате [м/с2].
Изучение кинематики делится на четыре части:
Кинематика точки – движение относительно Земли.
Кинематика тела.
Сложное движение (движение относительно движущегося тела) точки.
Сложное движение тела.