Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекция 4. Кинематика Гл.1 18пт.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.15 Mб
Скачать

6.3. Связь линейных перемещений и

Вернемся к соотношению (1.5.10):

. (1.5.10)

Преобразуем его правую часть, учитывая, что из (1.5.5):

, , (1.5.5)

можем записать равенства

, .

Подставляя их в правую часть (1.5.10):

, (1.5.10)

придем к следующему представлению линейного перемещения :

.

Сопоставляя его с (1.5.12)

, (1.5.12)

получаем искомую связь линейных перемещений по контравариантной координате  с линейными перемещениями по криволинейной координате  :

, .

Здесь коэффициенты Ламе вычисляются в точке  .

Эта связь формулируется следующим образом.

Дифференциал контравариантной координаты равен произведению коэффициента Ламе, вычисленного в точке  , на дифференциал криволинейной координаты .

6.4. Связь дифференциала дуги траектории с криволинейными координатами

При естественном способе задания движения точки ее траектория может задаваться с использованием криволинейных координат.

Параметрическое задание траектории в таком случае имеет вид

, , , ,

где

— дважды непрерывно дифференцируемые на промежутке  функции.

Для того чтобы перейти к естественному способу задания движения, требуется построить естественную параметризацию траектории.

Для этого, как показано в §2, необходимо определить связь длины дуги с параметром  , являющимся внутренней переменной заданной траектории.

Искомая связь будет установлена, если укажем зависимость дифференциала  длины дуги от дифференциала  внутренней переменной.

С целью решения поставленной задачи построим параметризацию  траектории, заданной параметрически функциями .

Параметризацию  получим, если подставим в (1.5.1):

(1.5.1)

вместо криволинейных координат  координатные функции , соответственно.

В результате придем к следующему векторному соотношению

, (1.5.13)

которое при каждом значении задает положение в пространстве точки  , имеющей криволинейные координаты  на заданной траектории.

А тогда можем записать

,

где — линейное перемещение точки  по кривой .

Из (1.5.13) находим

,

и, следовательно,

. (1.5.14)

Здесь

— метрические коэффициенты основной системы координат,

и — коэффициенты Ламе.

Все коэффициенты вычисляются в произвольном положении точки  на заданной кривой.

Если не фиксировать траекторию точки  (считать ее произвольной), то, учитывая, что линейное перемещение связано с линейными перемещениями криволинейных координат соотношением

,

получим следующее выражение для дифференциала дуги на любой траектории:

В нем следует положить

, , ,

в том случае, когда траектория фиксирована и определяется криволинейными координатами

,  ,  .

В результате такой замены придем к соотношению (1.5.14)

. (1.5.14)