Cea mai simplă formă de mișcare a unei mișcări mecanice. Reprezintă schimbarea poziției corpului sau a unor părți ale acesteia în spațiu, adică în raport cu celălalt. Sarcina principală a mecanicii este răspunsul la întrebarea: în cazul în care va fi amplasat în organism ne interesează timp.
Orice mișcare în mecanica poate fi reprezentat ca o combinație de două tipuri de bază de mișcare: translație și rotație.
Luați în considerare cel mai simplu caz de mișcare de rotație: rotirea unui corp rigid în jurul unei axe fixe.
Corpul este declarat a fi absolut solide, în cazul în care distanța dintre oricare două puncte de constant sale. Este clar că acest concept este o abstracție fizică. Într-adevăr satisface această condiție a corpului, deformarea poate fi neglijată în rezolvarea unor probleme.
Prin rotirea diferitele puncte ale corpurilor solide deplasează pe cercuri ale căror centre formează o linie. Această linie se numește axa de rotație. Este ușor de observat că deplasările unghiulare ale tuturor punctelor pentru aceeași perioadă de timp t sunt astfel la fel. Din acest motiv, poziția de rotație a corpului, este recomandabil să se determine unghiul la care este rotit în raport cu poziția sa inițială. Ecuația mișcării de rotație, în acest caz, va funcționa = f (t), care va avea aceeași formă pentru toate punctele corpului. Obținem o expresie a acestei funcții într-o formă generală. În acest scop, este suficient să se ia în considerare mișcarea unuia dintre punctele corpului în jurul axei.
Lăsați un corp rigid se rotește în jurul unei axe . Traiectoria de mișcare a unui punct M va fi un cerc al cărui plan este perpendicular pe, 0 și centrul se află pe această linie. Poziția unui punct arbitrar M pe traiectoria-RII uglom va determina care formează un vector rază , trase din centrul cercului la un punct M, cu fascicul de 0x. situată în planul traiectoriei selectate și punctul de referință.În măsurarea SI unghiului produs în radiani. Unghiul în radiani 1 - este unghiul central care se sprijină pe lungimea arcului egală cu raza r a cercului. Ie pentru a determina unghiul in radiani lungime arc necesar împărțit la raza de curbură:
Luați în considerare parametrii cinematici de bază ale mișcării de rotație. Lăsați un interval de timp infinit mic punct material dt din poziția M este mutat în poziția
, putds care trece. Vectorul rază Acesta va porni ugold infinitezimal.Colțul skorost- acest vector este numeric egal cu unghiul de rotație al vectorului rază
pe unitatea de timp și direcția, astfel încât mișcarea sa vârful punctului se face invers acelor de ceasornic. început Este în punctul O.Timpul pentru care organismul face o rotație completă se numește perioada de rotație (T). pentru că unghiul de rotație corespunde unei rotații complete = 2 rad, apoi în mișcare uniformă
Valoarea egală cu numărul de rotații ale corpului pe unitatea de timp se numește frecvență de rotație n:
Ecuația mișcării de rotație uniformă (ω = const), obținută prin rezolvarea ecuației diferențiale (2):
Atunci când viteza de rotație neuniformă a schimbării vitezei unghiulare caracterizată prin accelerația unghiulară:
este vectorul situat la axa de rotație și dirijat astfel încât , dacă viteza crește și în direcția opusă, în cazul în care viteza scade.În cazul general, ecuația de mișcare de rotație uniform accelerată (β = const) pot fi obținute prin rezolvarea ecuației diferențiale
nenie (6) relativ :
puteți utiliza familiare parametrii cinematici liniare pentru a descrie mișcarea într-un traseu circular. De exemplu, viteza de deplasare a unui punct de pe traiectoria:
Această viteză la trecerea de la un punct de traiectorie (M) la altul (
), În general, vor varia în ambele magnitudinea și direcția (Figura 2):extinde vectorul
în două componente:- regia de-a lungulși- Realizarea, astfel încât. Figura prezintă chtodτ -ravna incrementa modul de viteză, șidetermină schimbarea în direcția vectorului de vitezăla punctul de tranziție al corpului din poziția M la.Împărțind (11) de către dt, obținem:
deoarece
- este o accelerație liniară complet, apoi (12) poate fi rescrisă , (13) în cazul în care- o accelerare tangențială care caracterizează viteza ratei de schimbare în mărime (valoare absolută); dn / dt = o - accelerație normală, care definește rata „rapid“ de schimbare a direcției.Stabilirea relației dintre parametrii de mișcare liniară și unghiulară circumferențial. Din relația (1)
Diferențierea dreapta și partea stângă a lui t, avem:
Această formulă definește modulul relație de colț liniar de viteză i modulul skorosti. Diferențierea (15), încă o dată de t, obținem pentru accelerația tangențială:
triunghiul
Atunci când măsura radian unghiuri mici:dn = · sind = · d. dar
, atunci.Diferențierea tpravuyu și partea stângă a acestei ecuații, obținem:
Având în vedere (15) din (17) obținem:
De la AVS (dυ) 2 = (dυτ) 2 + (dυn) 2 sau după divizare prin (dt) 2 -
. Utilizarea (16) și (18)