mișcare de translație - studopediya
Cinematica mișcării de translație
În timpul mișcării înainte a corpului toate punctele corpului muta la fel, și, în loc să considerăm mișcare de fiecare punct în organism, este posibil să se ia în considerare mișcarea doar unul dintre punctele sale.
Principalele caracteristici ale mișcării particulelor: traiectoria de mișcare, deplasarea punctului, calea parcursă de acesta, poziției, vitezei și accelerației.
Linia de-a lungul căreia se deplasează un material punct în spațiu, numit traiectoria.
Mutarea punctului material pentru o perioadă de timp numită vectorului de deplasare # 8710; r = r-r0. direcționat din poziția unui punct în momentul în poziția inițială la poziția ei la momentul final.
Punct Material de viteză este un vector care descrie direcția și viteza de deplasare a materialului în raport cu punctul de referință al corpului. Caracterizat prin schimbarea vitezei vectorului accelerație și direcția punctului de material în raport cu viteza de referință a corpului.
În cinematica, precum și în statistici, considerăm tot corpul solid ca un solid absolut.
Absolut corp solid numit corpul material, forma geometrică și dimensiunile care nu se modifică în nici o acțiune mecanică din partea altor organe, iar distanța dintre oricare două dintre punctele sale rămân constante.
cinematica corp rigide, precum și dinamica corpului rigid, este una dintre cele mai dificile secțiuni ale cursului mecanicii teoretice.
corp rigid cinematicii problemă se încadrează în două părți:
1) țintă de mișcare și determinarea caracteristicilor cinematice ale mișcării a corpului în ansamblu;
2) determinarea caracteristicilor cinematice ale mișcării punctelor corpului individuale.
Există cinci tipuri de mișcare a corpului rigid:
1) mișcarea de înaintare;
2) care se rotește în jurul unei axe fixe;
3) planul de circulație;
4) care se rotește în jurul unui punct fix;
5) libera circulație.
Primele două sunt numite mișcarea simplă a unui corp rigid.
Incepem cu luarea în considerare a mișcării de translație a unui corp rigid.
Progresiv este o mișcare a unui corp rigid, în care este deplasat orice linie dreaptă trasă în corp, rămânând paralele cu direcția sa inițială.
mișcarea progresivă nu trebuie confundat cu NYM rectilinie. În timpul mișcării înainte a unei traiectorii corp a punctelor sale mo-gut fi orice linii curbe. Iată câteva exemple.
1. Organismul auto pe tronson de drum orizontală dreaptă se mută translationally. În acest caz, traiectoria punctelor sale vor mymi direcți-linii.
2. Sparnik AB (figura 3), în timpul rotirii manivelelor O1 A și O2 B, de asemenea, se deplasează înainte (orice linie trasată în aceasta rămâne paralelă cu direcția sa inițială). punctul Sparnika muta în același timp, în jurul circumferinței.
Proprietăți mișcare de translație sunt determinate prin următoarea teoremă: mișcarea de translație a tuturor punctelor de-a lungul corpului egal (care coincide la aplicare) și au o cale de la fiecare moment de aceeași magnitudine și direcție SKO-cresc și accelerația.
Dimensiunea. Viteza medie de-a lungul unui traseu - este o cantitate scalară.
Există un concept de viteza medie de deplasare. raportul dintre modulul muta la timpul mișcării corpului:
.
Pentru a determina viteza corpului (punctul material) într-un moment dat, la un moment dat al traiectoriei este introdus conceptul de viteză instantanee. Limita scade raportul pe termen nelimitat perioadă de timp numită viteza instantanee:
,
în care - derivat al vectorului de deplasare la momentul respectiv.
Instantaneu Speed - vector valoare direcționată tangențial la traiectoria. Modul viteza instantanee este dată de:
,
unde - modul derivat în raport cu timpul.
accelerație medie:
.
Accelerația este numeric egală cu rata de schimbare pe unitatea de timp. dimensiunea:
.
accelerație instantanee:
.
În valoarea accelerației instantanee de rulare dreaptă
;
accelerația medie
.
accelerația normală și tangențială
Accelerare - este o mărime vectorială care caracterizează viteza de schimbare de viteză.
Componenta si # 964; vectorul accelerație direcționat de-a lungul tangentei la calea de la acest punct se numește tangențială (tangent) accelerație. accelerația tangențială caracterizează variația vectorului de viteză al modulului. Vectorul # 964; îndreptate spre mișcarea punctului cu o creștere a vitezei sale în direcția opusă - cu reducerea vitezei.
Componenta tangențială a accelerației și # 964; Este prima derivata vitezei modulului, determinând astfel viteza de viteza de schimbare a modulului:
A doua componentă a accelerației este egală cu:
numita componentă accelerație normală direcționată de-a lungul normalei la traiectoria centrului de curbură (deci este numită accelerare centripete).
accelerație maximă este suma geometrică a componentelor tangențiale și normale:
Componenta tangențială a accelerației:
; # 965; = # 969; · R, prin urmare,
Componenta normală a accelerației:
Astfel, legătura dintre valorile unghiulare exprimate prin următoarele formule liniare și: S = R · # 966;, # 965; = # 969; · R, o # 964; = R · # 949;, o = # 969; 2 · R.
Definirea calea pentru diferite tipuri de trafic
Uniformă mișcare - mișcare la viteză constantă, adică atunci când viteza este neschimbat (v = const), iar accelerația sau decelerația nu are loc (a = 0).
mișcare rectilinie - o mișcare într-o linie dreaptă, adică, traiectoria mișcării rectilinii - o linie dreaptă.
mișcare uniformă - mișcarea, în care corpul de orice intervale regulate, face aceeași mișcare. De exemplu, dacă vom împărți un interval de timp în intervale de o secundă, că mișcarea uniformă a corpului se va deplasa aceeași distanță pentru fiecare dintre aceste perioade de timp.
mișcare rectilinie uniformă - acesta este un caz special de mișcare non-uniform.
mișcare neregulată - mișcarea, în care corpul (punct material) pentru intervale egale face deplasarea inegală. De exemplu, autobuzul se mișcă uniform, deoarece mișcarea acesteia constă în principal de accelerare și frânare.
Uniform accelerată mișcare - o mișcare în care viteza corpului (punctul material) pentru intervale de timp regulate variază în mod identic.
accelerarea unui corp la o mișcare uniform accelerată rămâne constantă în mărime și în direcția (a = const).
Uniform mișcare accelerată poate fi accelerată sau ravnozamedlennym uniform.
Uniform accelerată mișcare - o mișcare a corpului (punctul de material) cu o accelerație pozitivă, adică, într-o astfel de mișcare a corpului este accelerat cu o accelerație constantă. În cazul vitezei de mișcare uniform accelerată a unității corp crește în timp, direcția de accelerare coincide cu direcția de viteza de deplasare.
mișcarea Ravnozamedlennoe - o mișcare a corpului (punctul material) cu o accelerație negativă, adică, atunci când o astfel mișcarea este încetinită uniform corpul. Când vectorii de viteza mișcării ravnozamedlennom și accelerație sunt opuse, iar viteza modulului scade cu timpul.
In mecanica, orice mișcare rectilinie este accelerată, mișcare lentă însă diferit de un semn de proiecție accelerată a vectorului accelerație la o axă selectată a sistemului de coordonate.
Acesta se numește mișcarea de rotație, în care toate punctele ale corpului în mișcare în cercuri, ale căror centre se află pe aceeași linie dreaptă, numită axa de rotație.
Viteza unghiulară de rotație a corpului - o cantitate vector.
.
Viteza de rotație (frecvența unghiulară) - numărul de rotații pe unitatea de timp.
Legile naturii care determină schimbarea stării de mișcare a sistemelor mecanice, care nu depind de care dintre cele două sisteme de referință inerțiale din care fac parte. Acesta este principiul relativității galilean.
Din transformările Galileene și principiul relativității implică faptul că interacțiunea fizicii clasice care trebuie transmise cu viteza infinit c = ∞, t. Pentru a. În caz contrar, ar putea fi un sistem de referință inerțial pentru a distinge între ele prin natura fluxului în aceste procese fizice.
relativitatea galilean și principiile legile lui Newton afirmă determinarea orară de orice mișcare, și fizica a dominat timp de peste 200 de ani.
Dar, în 1865 a venit teoria J. Maxwell, și ecuațiile lui Maxwell nu au ascultat transformările Galileene. Foarte puțini oameni a acceptat imediat, ea a primit recunoaștere la viața lui Maxwell. Dar în curând totul sa schimbat dramatic atunci când în 1887, după descoperirea undelor electromagnetice de catre Hertz, toate consecințele au fost confirmate care rezultă din teoria lui Maxwell - a recunoscut ea. Nu a fost o mulțime de muncă, dezvoltarea teoriei lui Maxwell.