Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Tekh_mezanika.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.56 Mб
Скачать

11. Рівномірний обертальний рух здійснюється з постійною кутовою швидкістю і описуєть­ся такими рівняннями:

,

де – початкове значення кута повороту.

Рівнозмінний обертальний рух відбувається з сталим кутовим прискоренням і описуєть­ся такими рівняннями:

Під час обертального руху твердого тіла доцентрове прискорення кожної точки цього тіла можна знайти так:

,

якщо ж обертальний рух твердого тіла прискорений, то тангенціальне прискорення його точок можна знайти так:

12.

Обертальний рух тіла навколо нерухомої осі

Рух, траєкторія якого крива лінія, називають криволінійним. Наприклад, рух по колу, еліпсу, параболі, гіперболі. Обертальний рух тіла навколо осі – це рух, при якому траєкторією руху усіх його точок є кола з центром, що лежать на одній прямій, яка називається віссю обертання. Миттєва швидкість направлена по дотичній до траєкторії (завжди перпендикулярна до радіуса). Рух тіла по коловій траєкторії є окремим випадком криволінійного руху. Такий рух завжди буде прискореним, оскільки швидкість буде змінюватись за напрямком. Тому тіло має нормальне прискорення, яке напрямлене перпендикулярно до швидкості в даній точці, тобто вздовж радіуса кривизни траєкторії. Якщо змінюється й модуль швидкості, то тіло також має і тангенціальне прискорення (Рис. 4).

Повне прискорення   матеріальної точки дорівнює векторній сумі її тангенціального і нормального прискорення:

Модуль прискорення точки:

Напрямок повного прискорення визначається кутом  .

Зміну положення матеріальної точки під час руху по колу характеризують довжиною дуги або кутом повороту. Кут повороту (кутове переміщення)   скалярна фізична величина, яка характеризує зміну положення тіла в просторі при обертальному русі і вимірюється кутом

повороту радіуса, який проведено від осі обертання до певної точки тіла, що обертається. Одиниця кута в СІ – радіан:

Частота обертання n – скалярна фізична величина, яка характеризує швидкість обертального руху і вимірюється відношенням кількості обертів до інтервалу часу, протягом якого вони здійснені.

Одиниця частоти обертання в СІ – герц.

Час одного оберта називається періодом:

     

Модуль лінійної швидкості матеріальної точки при рівномірному русі по колу:

R - радіус кола.

Кутова швидкість  - кут повороту радіуса, проведеного до певної точки тіла, що обертається за одну секунду:

Одиниця кутової швидкості в СІ – радіан за секунду.

Модуль кутової швидкості при рівноприскореному русі тіла по колу:

При рівномірному русі по колу тіло має тільки нормальне прискорення, яке завжди напрямлене до центра кола по радіусу і називається доцентровим прискоренням:

a =  .

13. Швидкості та прискорення точок тіла в обертальному русі.

1. Швидкості точок тіла. Розглянемо яку-небудь точку М твердого тіла, що знаходиться на відстані h від осі обертання. При обертанні тіла точка М буде описувати окружність радіуса h, площина якої перпендикулярна осі обертання, а центр С лежить на самій осі. Якщо за час dt відбувається елементарний поворот тіла на кут dφ, то точка М при цьому здійснює уздовж своєї траєкторії елементарне переміщення ds=hdφ. Тоді числове значення швидкості точки дорівнюватиме відношенню ds до dt, тобто

Швидкість на відміну від кутової швидкості тіла називають іноді ще лінійної або окружною швидкістю точки М.

Таким чином, числове значення швидкості точки обертового твердого тіла дорівнює добутку кутової швидкості тіла на відстань від цієї точки до осі обертання.

Спрямована швидкість по дотичній до описуваної точкою кола або перпендикулярно площини, що проходить через вісь обертання і точку М.

2. Прискорення точок тіла. Для знаходження прискорення точки М скористаємося формулами

У нашому випадку ρ=h. Підставляємо значення v у вираз aτ и an, отримаємо:

Або остаточно:

Дотична складова прискорення aτ спрямована по дотичній до траєкторії (у бік руху при прискореному обертанні тіла і у зворотний бік при уповільненому); нормальна складова an завжди спрямована по радіусу МС до осі обертання. Повне прискорення точки М буде

Відхилення вектора повного прискорення від радіуса описуваної точкою кола визначається кутом μ, який обчислюється за формулою

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]