- •Глава 2. Поступательное и вращательное движения твердого тела
- •§ 2.1. Поступательное движение твердого тела
- •2.1. Поступательным называется такое движение твердого тела, при котором любая прямая ав, мысленно проведенная в этом теле, движется, оставаясь параллельной своему начальному направлению (рис.2.1).
- •Уравнения поступательного движения твердого тела
- •2.3. Уравнения (2.1), (2.2) называются уравнениями поступательного движения твердого тела.
- •2.6. Уравнение (2.3) называется уравнением вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
- •§ 2.2. Вращательное движение твердого тела
- •2.4. Вращательным движением твердого тела вокруг неподвижной оси будем называть такое его движение, при котором хотя бы две точки тела остаются в покое (рис.2.5).
- •2.5. Прямая, проходящая через две неподвижные точки вращающегося тела, называется осью вращения.
- •Уравнение вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси
- •2.7. Угол считается положительной, если при наблюдении с положительного конца оси вращение тела наблюдается происходящим против часовой стрелки. В противном случае угол считается отрицательным.
- •2.8. Кинематическими характеристиками вращающегося тела являются угол поворота , угловая скорость и угловое ускорение .
- •2.10. Угловой скоростью тела называется алгебраическая величина, равная первой производной по времени от функции угла поворота тела .
- •2.12. Средним угловым ускорением тела называется алгебраическая величина, равная отношению приращения угловой скорости к приращению времени , за которое оно произошло.
- •§ 2.3. Законы равномерного и равнопеременного вращений
- •Равномерное вращение.
- •2.16. Уравнение (2.8) называется законом равномерного вращения твердого тела относительно неподвижной оси.
- •Равнопеременное вращение
- •2.18. Уравнение (2.11) называется законом изменения угловой скорости при равнопеременном вращательном движении твердого тела.
- •2.20. Уравнение (2.13) называется законом равнопеременного вращения твердого тела.
- •§ 2.4. Скорости и ускорения точек вращающегося тела
- •§ 2.5. Векторное представление угла поворота, угловой
- •§ 2.6. Векторы скорости и ускорения точки вращающегося тела
- •2.31. Вектор скорости произвольной точки тела, вращающегося относительно неподвижной оси, равен векторному произведению вектора угловой скорости тела и радиуса – вектора этой же точки.
- •§ 2.7. Задачи с решениями на поступательное и вращательное движение твердого тела к главе 2.
- •§ 2.8. Задачи для самостоятельного решения на поступательное и вращательное движение твердого тела к главе 2.
- •Фото к задаче 2.19
- •Фото к задаче 2.19
Фото к задаче 2.19
Фото к задаче 2.19
Задача
2.20. На
фотографии к задаче показан разрез
угловой шлифовальной машины (УШМ).
Ведущая коническая шестерня 1 малого
диаметра соединена с якорем электродвигателя
и вращается относительно продольной
оси машины. С другой стороны, ведущая
шестерня сцеплена с конической ведомой
шестерней большего диаметра 2 шпинделя,
которая вращается вместе с осью шпинделя
4, перпендикулярного продольной оси
машины. На оси шпинделя 4 жестко крепится
шлифовальный круг 3 диаметром
.
Допустимо ли использование данного
шлифовального круга, если известно, что
якорь электродвигателя вращается с
равномерной скоростью, делая
,
отношение числа зубьев шестерен
,
а максимально допустимая линейная
скорость движения точек, лежащих на
внешнем контуре шлифовального диска,
равна
.
Расчетная
схема приведена на рис. к задаче.
Ответ: Допустимо.
Рис. к задаче 2.20
Фото к задаче 2.20
Вопросы для самоконтроля к главе 2
Какое движение твердого тела называется поступательным?
Сформулируйте и докажите основную теорему поступательного движения.
Запишите уравнения поступательного движения твердого тела.
Какое движение твердого тела называется вращательным движением твердого тела относительно неподвижной оси?
Как называются связи, с помощью которых закрепляется ось вращения твердого тела?
Запишите закон вращательного движения твердого тела и поясните его.
Как вычисляются угловая скорость и угловое ускорение вращающегося тела при известном законе вращения? В каких единицах они измеряются?
Какие вращения твердого тела называются равномерными вращениями и равнопеременными вращениями твердого тела? Получите законы этих вращений.
Опишите векторное представление угловой скорости и углового ускорения.
Опишите движение отдельной точки вращающегося твердого тела – плоскость движения, траекторию движения, направление движения.
Как вычисляются величины линейных скоростей, касательных, нормальных и полных ускорений точек вращающегося тела?
Как направлен вектор скорости произвольной точки вращающегося тела?
Выведите формулы для векторов касательного и нормального ускорений точек вращающегося тела.
Изобразите графически поля векторов скоростей, касательных ускорений и нормальных ускорений точек вращающегося тела.
