- •Лекция 1
- •Введение
- •Статика. Введение.
- •Элементы векторной алгебры
- •1. Понятие вектора.
- •2. Правые и левые системы координат.
- •3. Длина, проекции и направляющие косинусы вектора.
- •4. Скалярное произведение двух векторов
- •5. Векторное произведение двух векторов
- •Лекция 2
- •Основные понятия и определения статики
- •Аксиомы статики
- •Теоремы статики
- •Лекция 3
- •Соединение тел между собой
- •Опирание на поверхность
- •Связь с помощью нитей (нить, цепь, трос)
- •Соединение тел с помощью шарниров.
- •Жесткая заделка.
- •Система сходящихся сил
- •Условия равновесия системы сходящихся сил в векторной форме
- •Условия равновесия системы сходящихся сил в алгебраической форме
- •Момент силы относительно точки
- •Момент силы относительно оси
- •Связь момента силы относительно оси с моментом силы относительно точки.
- •Формулы для моментов силы относительно осей координат.
- •Лекция 4
- •Пара сил
- •Условия равновесия пар сил.
- •Лекция 5
- •Приведение системы сил к заданному центру. Условия равновесия Приведение силы к заданному центру.
- •Приведение системы сил к заданному центру.
- •Формулы для вычисления модуля и направляющих косинусов главного вектора и главного момента
- •Условия равновесия системы сил.
- •Условия равновесия пространственной системы параллельных сил.
- •Плоская система сил. Условия равновесия плоской системы сил.
- •Теорема о трех моментах.
- •Статически определимые и статически неопределимые задачи.
- •Равновесие системы тел.
- •Реакция заделки.
- •Центр параллельных сил.
- •Параллельные силы распределенные по отрезку прямой.
- •Центр тяжести.
- •Способы определения координат центра тяжести.
- •Центр тяжести дуги окружности
- •Центр тяжести площади сектора круга
- •Лекция 7
- •Трение Трение скольжения
- •Законы Кулона
- •Угол трения. Условия равновесия.
- •Трение качения
- •Кинематика Лекция 1
- •Кинематика точки
- •Способы задания движения.
- •Скорость точки
- •Лекция 2
- •Геометрические понятия
- •Естественный трехгранник
- •Дифференцирование единичного вектора
- •Ускорение точки
- •Частные случаи движения точки Равномерное движение
- •Равнопеременное движение
- •Лекция 3
- •Скорость и ускорение точки в полярных координатах
- •Скорость и ускорение точки в цилиндрических координатах
- •Лекция 4
- •Кинематика твердого тела
- •Степени свободы твердого тела
- •Поступательное движение твердого тела.
- •Вращение твёрдого тела вокруг неподвижной оси
- •Частные случаи вращения твердого тела Равномерное вращение
- •Равнопеременное вращение
- •Лекция 5
- •Скорости и ускорения точек тела при вращении.
- •Векторные скорости и ускорения точек тела
- •Сложное движение точки
- •Лекция 6
- •Плоское движение твердого тела
- •Уравнения плоского движения твердого тела
- •Разложение плоского движения на поступательное и вращательное движения.
- •Угловая скорость и угловое ускорение тела при плоском движении.
- •Скорости точек тела при плоском движении
- •Мгновенный центр скоростей
- •Методы нахождения положения мцс
- •Лекция 9
- •Сложное движение точки в общем случае Абсолютная и относительная производные
- •Сложение скоростей
- •Сложение ускорений в общем случае переносного движения
- •Ускорение Кориолиса
- •Динамика Лекция 1
- •Введение
- •Аксиомы классической механики
- •Системы единиц
- •Дифференциальные уравнения движения точки.
- •Основные задачи динамики
- •Основные виды прямолинейного движения точки
- •Лекция 5
- •Введение в динамику системы
- •Геометрия масс
- •Моменты инерции
- •Моменты инерции простейших тел Лекция 4
- •Динамика несвободной материальной точки
- •Принцип освобождаемости от связей
- •Относительное движение материальной точки
- •Частные случаи относительного движения
- •Лекция 6
- •Общие теоремы динамики системы и твердого тела Количество движения системы.
- •Теорема об изменении количества движения системы.
- •Законы сохранения количества движения.
- •Теорема о движении центра масс.
- •Момент количества движения системы.
- •Момент количества движения твердого тела относительно оси вращения при вращательном движении твердого тела.
- •Теорема об изменении момента количества движения системы.
- •Законы сохранения момента количества движения.
- •Кинетическая энергия системы.
- •Кинетическая энергия твердого тела.
- •Теорема об изменении кинетической энергии системы.
- •Лекция 3
- •Общие теоремы динамики точки
- •Количество движения точки
- •Элементарный и полный импульс силы.
- •Теорема об изменении количества движения точки.
- •Момент количества движения точки.
- •Теорема об изменении момента количества движения точки.
- •Работа силы. Мощность.
- •Кинетическая энергия точки
- •Теорема об изменении кинетической энергии точки.
- •Принцип Даламбера для материальной точки
- •Лекция 2
Частные случаи движения точки Равномерное движение
При равномерном движении точки по траектории любой формы модуль скорости v=const, следовательно постоянна и алгебраическая скорость v, которая может отличаться от v только знаком.
Так
как
,
то
.
Если принять при
,
то после интегрирования получим
или
Можно
также записать
Равнопеременное движение
Равнопеременным движением называется такое движение точки по траектории любой формы, при котором касательное ускорение постоянно, т.е. a =const Движение называется равноускоренным если алгебраическая скорость v и касательное ускорение a имеют одинаковые знаки. Если v и a имеют разные знаки, то назыется равнозамедленным . Получим формулы для алгебраической скорости и расстояния при равнопеременном движении.
Имеем:
,
.
Если
принять при
,
то после интегрирования получим
или
.
Можно
также записать
Далее
и после интегрирования
или
.
Можно
также записать
Если
решить квадратное уравнение, то можно
найти
.
Лекция 3
Краткое содержание: Скорость и ускорение точки в полярных координатах.
Скорость и ускорение точки в полярных координатах
Рассмотрим движение точки в плоскости. В этом случае движение можно задать в полярных координатах. Для этого примем какую-либо точку О плоскости за полюс и проведем из нее полярную ось, например ось Ox. Положение движущейся точки М на плоскости известно, если заданы радиус r и полярный угол как функции времени, т.е.
и
. (3-1)
Эти
уравнения называются уравнениями
движения точки в полярных координатах.
Если из уравнений (3-1) исключить параметр
- время t,
то получим уравнение траектории в
полярных координатах:
.
Введем
единичный вектор
,
направленный по радиус-вектору от
полюса О
к точке М.
Тогда
.
Д
ля
скорости
получаем выра-жение
Производная
от единичного вектора по времени равна
(без доказательства)
- единичный
вектор,направление которого получается
поворотом вектора
на 900
в положительном направлении угла
.
После
этого для скорости
получаем выражение
Это
разложение скорости точки на радиальную
и
трансверсальную (поперечную)
составляющие, т.е.
- радиальная
скорость;
- трансверсальная скорость.
Модуль
скорости равен
.
Определим
ускорение точки
После
дифференцирования получаем
Получили
разложение ускорения точки на радиальную
и
трансверсальную (поперечную)
составляющие, т.е.
- радиальная
скорость;
- трансверсальная
скорость.
Модуль
ускорения равен
.
Частные случаи:
1. Если
,
то имеем прямолинейное движение по
прямой Or
.
В
этом случае
и
2. Если
,
то имеем движение по окружности .
В
этом случае
и
- угловая скорость
вращения радиус-вектора,
- его угловое ускорение.
Скорость и ускорение точки в цилиндрических координатах
При движении точки в пространстве иногда используются цилиндрические оси координат.
Положение точки определяется координатами
,
и
. (3-2)
