- •Лекция 5 кинематика точки
- •Свойства производной вектора по скалярному аргументу
- •Основные задачи кинематики точки
- •Векторный способ задания движения точки
- •Координатный способ задания движения точки
- •Естественный способ задания движения точки
- •Скорость и ускорение точки Скорость точки
- •Определение ускорения точки при координатном способе задания её движения
- •Определение скорости и ускорения точки при естественном способе задания её движения
- •Ускорение точки
- •Определение скорости точки при координатном способе задания её движения
- •Частные случаи движения точки.
- •Лекция 6 кинематика твердого тела
- •Первая задача кинематики твердого тела
- •Теорема о проекциях скоростей двух точек тела
- •Простейшие движение твердого тела
- •Поступательное движение твердого тела
- •Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси
- •Лекция 7 кинематические характеристики вращающегося тела Угловая скорость
- •Угловое ускорение тела
- •Частные случаи
- •Распределение скоростей и ускорений в теле при вращательном движении
- •Векторы угловой скорости и углового ускорения
- •Векторные формулы для скоростей и ускорений точек тела при вращательном движении
- •Лекция 8 сложное движение точки
- •Относительное движение
- •Абсолютное движение точки
- •Переносное движение
- •Постановка задач на сложное движение точки
- •Теорема сложения скоростей
- •Теорема сложения ускорений при переносном поступательном движении
- •Лекция 9 плоскопараллельное движение твердого тела
- •Уравнения плоского движения
- •Разложение плоского движения твердого тела на два простых движения – поступательное и вращательное
- •Распределение скоростей при плоском движении
- •Мгновенный центр скоростей
- •Способы отыскания мгновенного центра скоростей
Лекция 8 сложное движение точки
Рассмотрим движение точки М относительно двух систем координат Oxyz и O1x1y1z1, движущихся друг относительно друга (рис. 8.1). В механике системы координат предполагаются жестко скрепленными с телами, по отношению к которым рассматривается движение точки. Тела на рисунках можно не показывать.

Рис. 8.1
Пусть задано движение системы координат Oxyz относительно системы координат O1x1y1z1. Движение точки М относительно системы координат O1x1y1z1 называют сложным, если задано ее движение относительно системы координат Oxyz. Систему координат O1x1y1z1 принимают при этом за неподвижную или основную, а систему координат Oxyz - за подвижную.
Относительное движение
Движение точки
М относительно подвижной системы
координат называют относительным.
Соответственно,
траектория (рис. 8.1), скорость и ускорение
точки в ее движении относительно
подвижной системы координат называются
относительными. Относительная скорость
и относительное ускорение точки
обозначается индексом r:
,
.
Положение точкиМ
по отношению к системе координат Oxyz
определяет радиус-вектор
.
Введем орты
подвижной системы координат
и разложим радиус-вектор по ортам
.
Уравнения
,
,
(8.1)
являются уравнениями относительного движения точки в координатной форме. Движение самой координатной системы Oxyz не учитывается, считаем ее неподвижной.
Если в уравнениях (8.1) исключить время, то получим уравнения траектории относительного движения (рис. 8.1).
Если относительное
движение задано, то для того, чтобы найти
относительную скорость точки
,
необходимо продифференцировать
вектор-функцию
в предположении, что орты
неподвижны.
.
(8.1а)
Знак ~ (тильда) в
равенстве (8.1а) означает, что производная
берется в предположении, что
- постоянные векторы. Такая производная
называется локальной или относительной
производной.
Раскладывая вектор
по ортам
![]()
и сравнивая две
записи вектора
,
имеем
,
,
.
Аналогично ускорение относительного движения точки равно:
.
(8.2)
Раскладывая вектор
по ортам
![]()
и сравнивая обе
записи вектора
,
имеем
,
,
.
Следовательно, для определения относительной скорости и относительного ускорения точки следует мысленно остановить движение подвижной системы координат и вычислить их по правилам кинематики точки.
Абсолютное движение точки
Движение точки М относительно неподвижной системы координат называют абсолютным. Соответственно, траекторию (рис. 8.1), скорость и ускорение относительно неподвижной системы координат называют абсолютными.
Абсолютная скорость
и абсолютное ускорение точки обозначается
индексом а:
,
.
Положение точкиМ
относительно неподвижной системы
координат O1x1y1z1
определяется радиус-вектором
.
Введем орты неподвижной системы координат
и разложим по ним радиус-вектор
:
.
Тогда уравнения абсолютного движения точки имеют вид
,
,
.
(8.3)
Исключив в уравнениях
(8.3) время
, получим уравнения траектории абсолютного
движения точки (рис.8.1).
Чтобы найти скорость
абсолютного движения точки, необходимо
продифференцировать вектор-функцию
:
.
Раскладывая вектор
по ортам
![]()
и, сравнивая обе
записи вектора
,
получим
,
,
.
Аналогично, ускорение абсолютного движения точки равно:
.
Раскладывая вектор
по ортам
и сравнивая обе
записи вектора
,
получим
,
,
.
