КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ И АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА

Содержание

Слайд 2

Цель кинематики - написать уравнение движе-ния, позволяющего определить положение тела в

Цель кинематики - написать уравнение движе-ния, позволяющего определить положение тела в

любой момент времени, не вдаваясь в причины движения.
Система отсчета - тело отсчета, связанную с ней систему координат и часы для отсчета времени.
Материальная точка - макроскопическое тело, размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.
Степени свободы i – число независимых коорди-нат, необходимых для однозначного определения положения тела в пространстве.
Для материальной точки i = 3.

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

2

Слайд 3

При изменении положения точки из 1 в 2, совершенное за время

При изменении положения точки из 1 в 2, совершенное за время

Δt радиус-вектор получает приращение, называемое перемещением:

Способы задания положения тела в пространстве:
1) координатный:
2) векторный, с помощью
радиус-вектора :

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

x(t), y(t), z(t)

Путь S – длина траектории;

3

Слайд 4

Вектор скорости можно выразить через проекции на координатные оси: КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ

Вектор скорости можно выразить через проекции на координатные оси:

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

зависит от выбора интервала времени;
сонаправлена с .

Средняя скорость перемещения за время Δt:

(1)

Мгновенная скорость:

(2)

(3)

(4)

(3’)

Слайд 5

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ Вектор ускорения можно выразить через проекции на координатные

КИНЕМАТИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ

Вектор ускорения можно выразить через проекции на координатные оси:

зависит от выбора интервала времени;
сонаправлено с .

(5)

Мгновенное ускорение:

(6)

Среднее ускорение за время Δt:

(7)

(8)

(7’)

Слайд 6

ОПИСАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ 1) Равномерное движение: (3) где х0 – начальная

ОПИСАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

1) Равномерное движение:

(3)

где х0 – начальная координата точки;
υх

– проекция вектора скорости на ось х.

(9)

- уравнение движения.

2) Равноускоренное движение:

(7)

(10)

- зависимость скорости от времени.

Слайд 7

ОПИСАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ (3) (11) (10) И (11) пройденный путь: a>0

ОПИСАНИЕ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

(3)

(11)

(10) И (11) пройденный путь:

a>0 – тело ускоряется;
а<0 –

тело замедляется.

(12)

(13)

Слайд 8

ОПИСАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ Криволинейное движение – движение с ускорением. Движение можно

ОПИСАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

Криволинейное движение – движение с ускорением.
Движение можно представить как

движение по дугам окружностей различного радиуса. Вектор скорости направлен по касательной, вектор ускорения внутрь траектории.

Для точки А: R – радиус кривизны траектории;
т. О – центр кривизны.

Разобьём вектор ускорения на две составляющие:

(14)

(15)

Слайд 9

– нормальное ускорение – характеризует изменение скорости только по направлению. -

– нормальное ускорение – характеризует изменение скорости только по направлению.

- движение ускоренное;
- движение замедленное;
- скорость постоянна.

– тангенциальное ускорение – характеризует изменение скорости по величине:

ОПИСАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ

(16)

(17)


Если тело двигается по кривой траектории с постоянной по величине скоростью, то в каждой точке ускорение направлено к центру кривизны траектории;
При движении по прямой an = 0.

Слайд 10

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА Абсолютно твердое тело – это тело, деформацией

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА

Абсолютно твердое тело – это тело, деформацией которого

при его движении в условиях данной задачи можно пренебречь.

Два основных типа движения тел:
Поступательное
Вращательное

Линейные кинематические характеристики (скорость υ и ускорение а) для различных точек вращающегося тела отличаются друг от друга

Для описания вращательного движения тела используют угловые величины: угловую скорость и угловое ускорение.

Слайд 11

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА Рассмотрим тело, вращающееся вокруг неподвижной оси. NN’

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА

Рассмотрим тело, вращающееся вокруг неподвижной оси.
NN’ – ось

вращения;
Δϕ - угол поворота точки А
за время Δt.

Средняя угловая скорость:

(18)

Мгновенная угловая скорость:

(19)

Слайд 12

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА Равномерное вращение ω = const. Период вращения

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА

Равномерное вращение ω = const.

Период вращения Т –


время одного полного оборота:

(20)

Частота ν - число оборотов, совершаемых в единицу времени:

(21)

Введем вектор угловой скорости , который опре-деляет направление вращения:

оси вращения;
направление определяется правилом правой руки.

Слайд 13

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА Угловое ускорение: (22) При равноускоренном вращении :

КИНЕМАТИКА АБСОЛЮТНО ТВЕРДОГО ТЕЛА


Угловое ускорение:

(22)

При равноускоренном вращении :

(23)

(24)

- ускоренное

вращение
- замедленное вращение