Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație

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.

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
Lăsați un corp rigid se rotește în jurul unei axe
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
. Traiectoria de mișcare a unui punct M va fi un cerc al cărui plan este perpendicular pe
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, 0 și centrul se află pe această linie. Poziția unui punct arbitrar M pe traiectoria-RII uglom va determina care formează un vector rază
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, 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

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, putds care trece. Vectorul rază
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
Acesta va porni ugold infinitezimal.

Colțul skorost- acest vector este numeric egal cu unghiul de rotație al vectorului rază

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
pe unitatea de timp și direcția, astfel încât mișcarea sa vârful punctului se face invers acelor de ceasornic. început
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
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:

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
este vectorul situat la axa de rotație și dirijat astfel încât
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, 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:

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație

Această viteză la trecerea de la un punct de traiectorie (M) la altul (

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
), În general, vor varia în ambele magnitudinea și direcția (Figura 2):

extinde vectorul

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
în două componente:
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
- regia de-a lungul
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
și
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
- Realizarea, astfel încât
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
. Figura prezintă chtodτ -ravna incrementa modul de viteză
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, și
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
determină schimbarea în direcția vectorului de viteză
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
la punctul de tranziție al corpului din poziția M la
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
.

Împărțind (11) de către dt, obținem:

deoarece

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
- este o accelerație liniară complet
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, apoi (12) poate fi rescrisă

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, (13) în cazul în care
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
- o accelerare tangențială care caracterizează viteza ratei de schimbare în mărime (valoare absolută); dn / 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

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
Atunci când măsura radian unghiuri mici:

dn =  · sind =  · d. dar

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
, atunci
Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
.

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 -

Curs 2 № cinematica mișcare de rotație a mișcării de rotație
. Utilizarea (16) și (18)

articole similare