Добавил:
ac3402546@gmail.com Направление обучения: транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов группа ВН (Вечерняя форма обучения) Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
19
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
3.03 Mб
Скачать

Таким образом, если на точку наложена голономная, нестационарная удерживающая связь, то возможными перемещениями точки из положения, занимаемого ею в

какой-либо момент времени, являются бесконечно малые

r

векторы , расположенные в касательной плоскости к

поверхности f(x, y, z, t) = 0, зафиксированной в этот момент времени.

311

dr

Действительное же перемещение можно рассматривать как результат двух движений: переносного – вместе с изменяющейся поверхностью (связью) – и относительного движения точки относительно фиксированной в данный момент времени поверхности. Поэтому в случае нестационарной связи действительное перемещение не

совпадает ни с одним из возможных перемещений

.

r

 

Если же связь стационарная, то уравнение связи f(x, y, z) = 0, можно рассматривать как поверхность, которая не изменяется с течением времени312 .

Условие (6) означает, что векторы r возможных перемещений точки располагаются в касательной плоскости, проведенной в той точке поверхности, в которой в данный момент времени находится материальная точка. В той же плоскости, согласно условию (4), должен расположиться и вектор элементарного действительного перемещения . dr

313

Система N материальных точек, наложены голономные удерживающие связи:

rk

=rk

(q1, q2, ..., qn

, t)

(k = 1, 2, …, N).

(8)

 

 

 

 

Возможным перемещением системы называется любая совокупность возможных перемещений ( q1, q2, …, qn) всех ее точек.

314

Действительное перемещение системы определяется совокупностью (dq1, dq2, …, dqn) действительных приращений обобщенных координат, которые получают обобщенные координаты в течение малого промежутка времени dt.

Возможное перемещение k-й точки системы можно вычислить как полный дифференциал функции

rk =rk (q1, q2, ..., qn, t)

при фиксированном времени:

rk

n

r

qi

=

k

 

i=1

q

 

(9)

 

 

 

 

i

315

Элементарное действительное перемещение k-й точки

системы определяется как

полный дифференциал

 

rk

=rk

(q1, q2, ..., qn, t)

функции

 

 

, но время при этом не

фиксируется:

n

r

 

 

r

 

drk =

k

dqi

+

k dt

(10)

 

i=1

q

 

 

t

 

i

 

 

 

 

316

3.52. Возможная работа силы. Идеальные связи

Возможной работой силы F называется работа силы на любом возможном перемещении

точки ее приложения:

A(Fk ) = Fk

r

 

 

(1)

 

 

 

Возможной работой сил F1 , F2 , ..., FN , приложенных к точкам механической системы в данный момент времени, называется работа, которую совершили бы эти силы на возможном перемещении системы:

N

N

 

A(Fk ) = Fk r

(2)

k =1

k =1

317

Cвязи делятся на идеальные и неидеальные:

Связи называются идеальными, если возможная работа реакций связей на любом перемещении системы из любого его положения равна нулю.

N

 

Rk rk = 0

(3)

k =1

Rk - силы реакций

318

Идеальные связи:

-гладкая поверхность для материальной точки, нерастяжимая нить,

-идеально гладкие цилиндрические и сферические шарниры,

-твердая шероховатая поверхность при качении по ней катка без скольжения.

319

3.53. Обобщенные силы

Сумма работ всех сил на некотором возможном перемещении:

 

 

N

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

A(Fk ) = Fk rk

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =1

 

k =1

 

 

 

 

Возможное перемещение k-й точки

 

 

 

 

 

 

 

 

n

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rk

=

k

 

qi

 

 

 

(2)

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

В результате получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

N

A(F ) =

N

n

 

 

 

n N

rk

 

 

 

 

F

 

rk q =

 

F

q

(3)

k

k

 

i

 

k

 

 

i

k =1

 

k =1

i=1 qi

 

 

i=1 k =1

qi

 

320