- •1. Способы задания движения точки.
- •2. Определение скорости точки при задании ее движения векторным способом
- •3. Определение скорости точки при задании ее естественным способом.
- •4. Проекция на касательную к траектории.
- •5. Определение точки при задании ее координатным способом
- •6. Проекции скорости точки на неподвижные оси декартовых координат
- •7. Годограф скорости точки и его уравнения.
- •8. Прямолинейное движение, скорость и ускорение
- •10. Уравнения движения точки в декартовых координатах
- •9. Графическое представление закона движения точки.
- •11. Гармонические колебания.
- •12. Разложение скорости
- •13. Скорость в круговом движении. Угловая скорость
- •14. Закон равномерного, равнопеременного криволинейного движения
- •15. Секторная скорость.
- •16. Выражение скорости в криволинейных координатах.
- •18. Кривизна кривой. Радиус кривизны.
- •19.Проекции скоростей в ортогональной криволинейной системе координат.
- •20. Ускорение точки в криволинейной системе координат.
- •21 Скорость и ускорение точки в цилиндрической системе координат
- •22. Скорость и ускорение в сферической системе координат
- •23. Определение скорости точки в полярной системе координат
- •24. Поступательное движение твердого тела.
- •25. Теорема о перемещении тела, имеющего одну неподвижную точку. Угловая скорость тела.
- •26. Угловая скорость и угловое ускорение
- •27. Аксоиды мгновенных осей
- •28. Вращение вокруг неподвижной оси
- •29)Векторное выражение вращательной скорости и центростремительного ускорения.
- •30)Скорости и ускорения точек вращающегося тела.
- •31)Плоское движение твердого тела. Уравнения плоского движения.
- •32) Разложение плоского движения на поступательное движение вместе с полюсом и вращательное вокруг оси, проходящей через полюс.
- •33)Теорема об ускорении точек плоской фигуры и её следствие
- •34)План скоростей
- •36) Теорема о центре поворота для конечного перемещения плоской фигуры. Теорема Шаля
- •37)Теорема Эйлера-Даламбера:
- •38)Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью мцс.
- •39)Мгновенный центр ускорений.
- •40)Векторные и скалярные формулы для скоростей и ускорений точек тела при его вращ.Вокруг неподвижной точки.
- •41) Свободное движение твердого тела. Скорости и ускорения его точек.
- •42) Относительное, переносное и абсолютное движение точки.
- •43) Сложное движение точки. Основные понятия и определения. Примеры.
- •44) Полная и относительная производная от вектора.
- •45. Сложное движение точки. Теорема о сложении скоростей.
- •49) Мгновенный центр ускорений.
- •50) Определение ускорений точек плоской фигуры
- •51) Сложение вращений вокруг двух параллельных осей
- •52) Основная теорема кинематики твердого тела (теорема о проекциях скоростей двух точек твердого тела на прямую, соединяющую эти точки).
- •53)В какой плоскости расположено ускорение точки и чему равны его проекции на естественные координатные оси?
- •54)Что характеризуют собой касательное и нормальное ускорение точки?
- •55)При каком движении точки равно нулю касательное ускорении и при каком нормальное?
- •56)Подвижные и неподвижные центроиды.
- •57. Напишите теорему Штейнера
- •58. Сложение мгновенных, угловых и поступательных скоростей.
- •59. Сложные поступательные движения.
- •60. Винтовое движение.
53)В какой плоскости расположено ускорение точки и чему равны его проекции на естественные координатные оси?
Ускорение- векторная величина, равная первой производной от вектора скорости или второй производной от радиус-вектора точки во времени.
Представим скорость
точки М в виде
,где
v=vt—
проекция вектора v на ось
(рис.
58). Дифференцируя это равенство по
времени, получим:
.(44)
Отсюда находим, что
.
Кроме того,
,
где
угол
смежности. Отсюда находим, что
и
.
Но
,
так как
где
p-радиус
кривизны кривой в точке М. Следовательно,
.Подставляя
найденную величину в равенство(44),
получим окончательно:
.(46)
Таким образом, проекции ускорения на оси естественного трехгранника равны:
.Вектор
называется тангенциальной или
касательной
составляющей ускорения, а вектор
—
нормальной
составляющей (рис.
63). Модуль ускорения на основании
равенств (46) будет:
или
.(48)Угол
,
между вектором w
и главной нормалью определяется из
уравнения (рис. 63)
.(49)
По формулам (47) — (49) можно определить модуль и направление ускорения, если движение задано естественным способом, т. е.дана траектория (следовательно, известен радиус кривизны в каждой ее точке) и дан закон движения вдоль траектории в виде s = f(t).Вектор (или ось ) направляется в этом случае в сторону положительного отсчета расстояния s.
Рассуждая, как в
случае прямолинейного движения, придем
к выводу, что движение будет ускоренным(рис
64а), когда проекции векторов v
и w
на ось
,
т. е. величины
имеют
одинаковые знаки (угол между v
и w
острый),и замедленным(рис64б), когда эти
знаки разные (угол между vи
w
тупой).Если в данный момент времени
,
то ускорение точки в этот момент
направлено по главной нормали (
).Если
же
в течение некоторого промежутка времени,
то здесь скорость постоянна (движение-
равномерное криволинейное), а ускорение,
появляющееся за счет изменения вектора
v
по направлению, направлено вдоль главной
нормали к траектории
.
Аналогично если в данный момент времени
,то
вектор w
в этот момент направлен по касательной
к траектории(
).Полное
ускорение точки в течение некоторого
промежутка времени может быть равно
нулю (w
= 0), когда в течение этого промежутка
и
,
т. е., как следует из
предыдущих рассуждений, когда точка в течение этого промежутка движется относительно выбранной системы отсчета равномерно и прямолинейно.
54)Что характеризуют собой касательное и нормальное ускорение точки?
Касательное и нормальное ускорения характеризуют собой равномерное и равнопеременное криволинейное движение. 1) Если во все время движения численная величина скорости постоянна, т. еV=V0 = const, то криволинейное движение
называется
равномерным. Из выражения
,
интегрируя, найдем закон равномерного
криволинейного движения: s = s0
+ v0t,где
s0—начальное
расстояние точки (в момент f = 0).
2) Если касательное
ускорение точки во все время движения
постоянно, т.е
,
то криволинейное движение называется
равнопеременным. Из выражения
найдем
закон изменения скорости в этом движении:
где
v0 —
начальная скорость точки (в момент t
= 0). Отсюда, принимая во внимание, что
,
получим закон равнопеременного
криволинейного движения в виде
где
s0—начальное
расстояние. От случая прямолинейного
движения
отличается тем,
что в него вместо х входит s, а вместо а
— величина
.
Нормальную проекцию ускорения, которую при круговом движении называют еще
центростремительным
ускорением, получим, принимая во
внимание, что радиус кривизны р =R(рис
66), в виде
.Модуль
ускорения точки в круговом движении
будет:
.Угол
,
который образует ускорение W
с радиусом, определяется из равенства
.Если
v = const, то ускорение в круговом движении
будет
направлено по радиусу, так как тангенциальное ускорение в этом случае равно нулю.
