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:

Динамика точки и системы / Тарг, Краткий курс теоретической механики

.pdf
Скачиваний:
169
Добавлен:
01.06.2021
Размер:
14.76 Mб
Скачать

Система отсчета основа*я (неподвижна*) 155

Траектория точки 96.

156

 

 

 

------- подвижная

155

 

 

 

 

 

 

эллиптическая 255

 

 

 

 

 

 

- С П

 

I t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трение/ 64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

------- уравновешенная II

 

 

 

 

качения 71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — эквивалентная нулю 11

 

 

— скольжения 64

 

 

 

 

 

 

 

 

— тел статически неопределимая 54, 56, II

Углы Эйлера 147

 

 

 

 

 

 

 

 

— — определимая

56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость космическая вторая 218, 254

Угол нутации 147

 

 

 

 

 

 

 

 

-------

первая 201,

254

 

 

 

 

 

— прецессии

147

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-------

третья *54

 

254

 

 

 

 

 

смежности

109

 

 

 

 

 

 

 

 

— круговая

201,

 

 

 

 

 

 

— собственного

вращения 147

 

 

— обобщенная 371

 

 

 

 

 

 

— трения 66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— падения предельная 196, 197

 

Удар 396

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— параболическая 254

 

 

 

 

 

— абсолютно неупругнй 400, 402

 

потерянная при

ударе 404

 

 

— упругий

400.

402

 

 

 

 

— прецессии угловая

336

 

 

 

косой 400.

401

 

 

 

 

 

 

 

 

— тела угловая 120, 148

 

 

 

 

прямой

399.

400

 

 

 

 

 

 

 

— — — мгновенная

148

 

 

 

 

— центральный 400

 

общее

367

 

— точки 100, 102. 108

 

 

 

 

Уравнение

динамики

 

 

— — абсолютная 156

 

 

 

 

 

— Мещерского 288

 

 

 

 

 

 

 

— — в полярных координатах 117

 

— теории удара основное 397

 

 

— —, ее числовое (алгебраическое) значе­

частот 394

 

 

 

 

300

 

 

 

ние

107. 108

(окружиаи)

123

 

— Эйлера турбинное

 

дифферен­

— — линейная

 

Уравнении

движения

системы

 

относительная

156

 

 

 

 

 

циальные

273

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — переносная 156

 

 

 

 

 

— — — в обобщенных коордннстах 378

— — поперечная

117

 

 

 

 

 

— точки

дифференциальные

187,

189

— — радиальная

117

 

 

 

 

 

— Лагранжа 378. 379

 

 

341.

342

 

— секторная

207

 

 

 

 

 

 

— Эйлера

динамические

 

— — средняя 99

 

 

 

 

 

 

 

— кинематические

150

 

 

 

Сложение вращений вокруг дву); параллель­

Усилия внутренние

57.

258

 

184,

185

ных

осей

169—171

 

 

 

 

 

Ускорение

свободного

падении

— — — пересекающихся осе! 174, 175

— силы тяжести

185

 

 

 

 

 

 

— пар сил 35. 36

 

 

 

 

 

 

— тела угловое 121, 149

 

 

 

— поступательного я вращательного дви­

— точки 101, 103. 109. 110

 

 

жений

176—179

движений

169

 

— точки абсолютное

156

 

 

 

 

— поступательных

 

— вращательное

152

 

 

 

 

 

— сил 18. 19. 22

 

 

 

 

 

 

 

— — касательное 109, 110

224

 

— скоростей

точки 157

170.

171,

174, 175

— кориолисово

161 — 163,

 

— угловых

скоросте!

— — нормальное 109, НО

 

 

 

— ускорений

176

161

 

 

 

 

 

— осестремительное

15?

 

224

 

— ускорений точки

 

 

 

254

 

— относительное

156.

163.

 

Спутники

Земли

искусственные

 

— — переносное 166. 163, 224

 

Статика 6,

9

 

 

 

 

 

 

 

 

— поворотное

 

161

234

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Условия краевые

 

190.

 

 

 

Тело абсолютно твердое 6. 9, 117

 

начальные

190.

197

 

 

реакций

ста­

 

равенства

динамических

— несвободное 15

 

 

 

 

 

 

 

тическим

354

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— переменной массы 287

 

 

 

 

— равновесия системы в обобщенных ко­

— свободное

10,

15

 

 

 

 

 

 

ординатах 375

 

 

 

 

 

387

 

 

 

Тензор

инерции

272

40,

75

 

 

 

Устойчивость

равновесия

 

 

 

Теорема

Варвиьона

 

 

 

Фаза колебаний

233

 

 

 

 

 

 

 

—' Гейгенса

269

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— Карно 404

 

 

 

 

 

 

 

 

— иачальиаи 234

 

 

 

 

 

 

 

Кориолиса 161

 

 

 

387

 

 

 

Формула Галилея 216, 218, 400

 

 

— Лагранжа — Дирихле

 

 

 

— Циолковского

289

 

 

 

 

 

 

 

— моментов 204. 205. 292

 

 

 

 

Формулы Эйлера 125. 151, 152

 

 

— — относительно центра масс 193

 

Функция Лагранжа

379

 

 

 

 

— — лрн ударе 398

 

 

 

 

 

— силовая 317, 318.

374

 

 

 

 

— об изменении главного Момента количеств

Центр вращения

мгновенный

135

 

движения системы 292

 

ударе

398

 

------- ------------------------------

при

инерции

265

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— —

кинетического момента системы 292

— качаний -физического маятника 327

— — кинетической энергии системы 307,

масс 264.

265

 

 

 

 

 

 

 

 

 

308

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— параллельных сил 86—88

 

134

 

----- г -----------точки 214

 

 

 

 

 

скоростей

мгновенный

132.

 

— — количества движения системы 281.

— тяжести И, 89, 90

 

 

 

 

 

 

282

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— удара 407

мгновенный

м 5

 

 

------------ — — — при ударе 397

 

 

ускорений

 

 

— — — ------- точки 202. 203

 

 

 

Центроида

неподвижная

 

135

 

 

 

------------ —

— —

при

ударе 397

 

 

подвижная

135

 

 

 

 

 

 

 

 

— — — момента

 

количества

движения

Частота возмущающей

оЬлы

241

 

точки

204.

205

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— о движении центра масс 275

 

 

колебаний

234,

390

 

 

 

 

 

— — параллельном переносе силы 37

— собственная

395

 

 

 

359,

360

 

— — трех силах 24

 

 

 

 

 

 

Число степеней

свободу

 

— Реэаля 336, 341

 

 

 

 

 

 

 

Циолковского

269

 

 

 

 

 

 

 

— Эйлера

286

 

 

 

 

 

 

 

 

Энергия кинетическая

213. 301—304

 

Теоремы динамнки общие 201. 274

284

 

Течение

жидкости

установившееся

Механическая

полная

 

322

374

 

Точка

материальная

6.

181

 

 

 

потенциальная

 

320.

32!.

 

— переменной массы

287

 

 

 

 

Эффект гироскопической

327, 329

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к тринадцатому изданию...........................................................

 

 

3

Введение.................................................................................

...............................

...

6

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ

 

 

 

СТАТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА

 

 

 

Г л а ш а

I. Осаоаше помтая ■ исходные положения статики ................

 

9

f 1. Абсолютно твердое тело; сила. Задачи статики....................

 

9

1 2. Исходные положения статики..................

» .......................................

 

11

§ 3. Связи ■ ях реакции..............................................................................

 

 

15

Г л а ш а

II. Сложение сял. Система сходящихся с и л ....................................

 

18

$ 4 . Геоиетрячесш! Способ сложения сял. Равнодействующая сходя-

18

 

 

щахся сил, разложение си л ..............................

............................

{ 5 . Проекция силы на ось и на плоскость, Аналитический способ за­

20

 

дания Я сложения с и л ......................................

сил_ . . . .......................................................

 

16. Равновесие системы сходящихся

 

23

$ 7.

Решение задач статики.......................................

...............................

25

Г л а ш а

III. Момент силы относительно центра. Пара с м ........................

 

31

I

8.

Момент силы относительно центра (или точки) . . . . . . .

31

I

9.

Пара сил. Момент пары ..................................................................

 

 

33

J 10*. Теоремы об эквивалентности и о сложении п а р ........................

 

35

Г л а ш а

IV. Приведение системы сил к центру. Условия равновесия . . .

37

$11.

Теорема о параллельном переносе силы ........................................

. ,

37

§ 12. Приведение системы сил к данному центру -....................

38

$ 13. Условия равновесия системы сил. Теорема о моменте равнодейст­

40

 

 

вующей ....................................................................................................

 

 

Г л а в в

V. Плоская система си л ..............................................................

 

 

41

§ 14.

Алгебраические моменты силы и пары.......................................

 

41

1 15.

Приведение плоской системы сил к простейшему виду . . . .

44

$ 16.

Равновесие плоской системы сил. Случай параллельных сил .

46

§ 17.

Решение задач.....................................................................................

................................

48

$ 18.

Равновесие систем т е л ...........................

63

$ 19*. Статически определимые и статически неопределимые системы

56'

 

 

тел (конструкции)..............................................................................

 

 

$20*. Определение внутренних усилий . ...........................................

57

$21*. Распределенные си лы ........................................................................

 

 

58

$22*. Расчет плоских ферм .........................................................................

 

 

61

Г л а ш а

 

V I. Трение.........................................................................................

 

....

64

$ 23.

Законы трення скольжения.............................................................

 

 

64

$24.

Реакции шероховатых связей. Угол трения............................

 

66

$ 25.

Равновесие при наличии трения..................................................

 

66

$26*. Трение нити о цилиндрическую поверхность............................

 

69

$27*. Трение качения.................................................................................

 

 

71

Г л а в а

VII.

Пространственная система си л .................................................

72

§28.

Момент силы относительно оси. Вычисление главного вектора

72

 

и главного момента системы с и л ....................................................

 

§ 29*. Приведение пространственной системы сил к простейшему виду

77

§30.

Равновесие произвольной пространственной системы сил. Слу­

79

 

чай параллельных с и л .......................................

г ............................

Г л а в а

VIII.

Центр тяж ести............................................................................

 

86

§31. Центр параллельных с и л ....................................................................

 

86

§ 32. Силовое поле. Центр тяжести твердого т е л а .................................

88

§ 33.

Координаты центров тяжести однородных т е л .............................

89

§ 34. Способы определения координат центров тяжести тел . . . . .

90

§ 35.

Центры тяжести некоторых однородных т е л ................................

93

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

 

 

КИНЕМАТИКА ТОЧКИ И ТВЕРДОГО ТЕЛА

 

Г л а в а

IX .

 

Кинематика точ к и ........................................................................

 

95

§ 36.

Введение в кинематику.......................................................................

.

95

§ 37.

Способы задания движения точки

96

§38.

Вектор скорости точки........................................................................

 

99

§ 39.

Вектор 'ткорения точ к и ....................................................................

 

100

§40.

Определение скорости и ускорения точки при координатном

 

§41.

•способе задания движения..................................................................

 

102

Решение задач кинематики точки

....................................................

103

§ 42.

Оси естественного трехгранника. Числовое значение скорости

107

§ 43.

Касательное и нормальное ускорения точки ..................................

108

§ 44.

Некоторые частные случаи движения точки .................................

НО

§ 45.

Графики движения, скорости и ускорения т о ч к и .....................

112

§ 46.

Решение задач......................................

.........................................

114

§47*. Скорость и ускорение точки в полярных координатах . . . .

116

Г л а в а

X .

Поступательное и вращательное движения твердого тела . .

117

§48. Поступательное движение....................................................................

 

117

§ 49. Вращательное движение твердого тела вокруг осн. Угловая ско­

119

 

рость

и угловое ускорение..................................................................

 

§50. Равномерное и равнопеременное вращения . . . . . . . . . .

121

§51. Скорости и ускорения точек вращающегося тела . .....................

122

Г л а в а

X I.

Плоскопараллельное движение твердого т е л а .........................

127

§52.

Уравнения плоскопараллельного движения (движения плос­

 

 

кой фигуры). Разложение движения на поступательное и вра­

127

 

щательное ................................................................................................

 

§53*. Определение траекторий точек плоской фигуры .........................

129

§ 54.

Определение скоростей точек плоской фигуры .............................

130

§ 55.

Теорема о проекциях скоростей двух точек т е л а .........................

131

§ 56.

Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью мгно­

132

§57.

венного центра скоростей. Понятие о центроидах.....................

Решение задач........................................................................................

 

136

§58*. Определение ускорений точек плоской ф и гуры .........................

140

§59*. Мгновенный центр ускорений............................................................

 

145

Г л а в а

X II*. Движение твердого тела вокруг неподвижной точки и дви*

147

 

 

 

жеиие свободного твердого

тела ..........................................

§ 60. Движение твердого тела, имеющего одну неподвижную точку .

147

§ 61.

Кинематические уравнения Эйлера....................................................

149

§62. Скорости и ускорения точек тела ......................................................

 

150

§ 63. Общий случай движения свободного твердого т е л а .....................

153

Г л а в а

X III. Сложное движение точки ...............................................................

 

155

§ 64. Относительное, переносное и абсолютное движ ения.....................

155

§ 65, Теорема о сложении скоростей...........................................................

 

156

413

§ 6 6 . Теорема о сложении ускорений (теорема Кориолнса)................

....

160

§67. Решение задач..........................................................................................

 

 

164

Г л а в а

XIV*. Сложное движение твердого т е л а .......................................

....

169

§ 6 8. Сложение поступательных движений.................................................

 

169

§69. Сложение вращений вокруг двух параллельных о с е й ...................

 

169

§70. Цилиндрические зубчатые передачи....................................................

 

172

§ 71. Сложение вращений вокруг пересекающихся осей ............................

 

174

§72. Сложение поступательного и вращательного движений. Винто­

176

 

вое движение............................................................................................

 

 

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ

 

 

 

ДИНАМИКА ТОЧКИ

 

 

 

Г л а в а

XV:

Введение в динамику. Законы динамики....................................

 

180

§ 73. Основные понятия и определения..................................................

....

180

§ 74. Законы динамики. Задачи динамики материальной точки . . .

181

§ 75. Системы единиц.........................................................................................

 

 

183

§76. Основные виды с и л ..................................................................................

 

 

184

Г л а в а

XVI. Дифференциальные уравнения движения точки. Решение

186

 

 

задач динамики точки....................................................................

 

§ 77.

Дифференциальные уравнения, движения материальной точки....

№6

§ 78.

Решение первой задачи динамики (определение сил по заданно­

187

§ 79.

му движению)...............................................

..........................................

 

Решение основной задачи динамики при прямолинейном движе­

189

§ 80.

нии точк и .............................................................................................

 

....

Примеры решения задач......................................................................

 

191

§81*. Падение тела в сопротивляющейся среде (в воздухе)....................

 

196

§82.

Решение основной задачи динамики, при криволинейном движе­

197

 

нии точки...............................................................................................

 

....

Г л а в а

XVII. Общие теоремы динамики точки...........................................

....

201

§83.

Количество движения точки. Импульс силы ...................................

 

201

§ S4.

Теорема об изменении количества движения точ к и ................

....

202

§ 85.

Теорема об изменении момента количества движения>очки (тео­

204

 

рема моментов) .................

' .....................................................................

 

§ 86 *. Движение под действием центральной силы. Закон площадей .

. 206

§ 87.

Работа силы. Мощность.........................................................................

 

208

§ 88.

Примеры вычисления работы .............................................................

. .

210

§89.

Теорема об изменении кинетической энергии точки. :

21Э|

Г л а в а

XVIII. Несвободное и относительнее движения точк и ................

....

219

§90.

Несвободное движение точ к и .....................................................

.

219

§91.

Относительнбе движение точ к и ..........................................................

 

223

§ 92.

Влияние вращения Земли на равновесие и движение тел . . .

227

§ 93*. Отклонение падающей точки от вертикали вследствие вращения

230

 

Земли...............................

‘ ...........................................................................

 

Г л а в а

X IX .

Прямолинейные

колебания точки . . . ............................ .... 232

§ 94. Свободные колебания без учета сил сопротивления........................

 

232

§ 95. Свободные колебания

при вязком сопротивлении (затухающие

238

 

колебания)....................................................................................................

 

 

§96. Вынужденные колебания. Резонанс..............................................

.....

241

Г л а в а X X *. Движение тела в поле земного тяготения.................................

 

250

§ 97. Движение брошенного тела в поле тяготения З ем ли ................

'

250

§98. Искусственные спутники Земли. Эллиптические траектории .

254

§ 99.

Понятие о невесомости.'Местные системы отсчета.............................

 

257

414

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ ДИНАМИКА СИСТЕМЫ И ТВЕРДОГО ТЕЛА

Г л а в а

XXI. Введение в динамику системы. Мемеяты инерция . . . .

263

§ 100.

Механическая система. Силы внешние я внутреннее . . . .

263

§ 101.

Масса системы. Центр м а сс ...........................................................

 

264

1 102.

Момент инерции тела относительно оси. Радиус инерции . .

265

§ 103. Моменты инерции тела относительно параллельных осей. Тео­

268

 

 

рема Гюйгенса ....................................................................................

главных осях

§ 104*. Центробежные моменты инерции. Понятия о

269

 

 

инерции уел а .....................................................................................

 

$ 105*. Момент инерции тела относительно произвольной оси : . . .

271

Г л а в а

XXII. Теорема о движении центра масс систем ы ........................

273

$ 106. Дифференциальные уравнения движения системы ................

273

$ 107. Теорема о движении центра м асс....................................................

 

274

$ 108. Закон сохранения движения центра м а с с ....................................

 

276

$ 109. Решение задач.....................................................................................

 

277

Г л а в а

XXIII. Теорема об изменении количества движения системы . .

280

$ 110.

Количество движения системы......................................................

 

280

$111.

Теорема об изменении количества движения............................

 

281

$ 112.

Закон сохранения количества движения...................................

 

282

$ 113*. Приложение теоремы к движению жидкости (га з а )................

284

$ 114*. Тело переменной массы. Движение ракеты ................................

 

287

Г л а в а

XXIV. Теорема об изменении момента количеств движения сис­

290

 

 

темы .............................................................................................

 

$ 115.

Главный момент количеств движения системы........................

290

$ 116.

Теорема об изменения главного момента количеств движения

292

$117.

системы (теорема моментов)...........................................

. . .

Закон сохранения главного момента количеств движения . .

294

$ 118.

Решение задач....................................................................................

 

295

$ 119*. Приложение теоремы моментов к движению жидкости (газа)

298

$ 120.

Условия равновесия механической системы...............................

 

300

Г л а в а

XXV. Теорема об изменении кинетической энергии системы . .

3013

$ 121.

Кинетическая энергия системы......................................................

 

301

$122.

Некоторые случаи вычисления работы.......................

 

305

$ 123.

Теорема об изменении кинетической энергии системы . . . .

307

$ 124.

Решение задач....................................................................................

 

310

$ 125*. Смешанные задачи.............................................................................

 

314

$ 126.

Потенциальное силовое поле и силовая функция....................

317

$ 127,

Потенциальная энергия. Закон сохранения механической

320

 

 

энергии .................................................................................................

 

Г л а в а

XXVI. Приложение общих теорем к динамике твердога теяа . .

323

$ 12&.

Вращательное движение твердого тела вокруг неподвижной

323^

$ 129.

о с и .....................................................................................................

Т

Физически# маятник. Экспериментальное определение момен­

326

$ 130.

тов инеркин . ...................................................................................

Плоскопараллелыюе движение твердого тела.............................

 

328

$ 131*. Элементарная теория гироскопа.....................................................

 

334

$ 132*. Движение твердого тела вокруг неподвижной точки и движе­

340

 

 

ние свободного твердого тела . ....................................................

Г л а в а

XXVII. Лрмцип Даламбера...........................................

 

344

$ 133.

Принцип Даламбера для точки и механической системы . .

344

$ 134.

Главный вектор и главный момент сил инерция....................

346

1 135.

Решение задач.....................................................................................

вращающегося

348

$ 136*, Динамические реакции, действующие на ось

352

 

 

тела. Уравновеишвяние вращающихся тел

 

415

Глава XXVIII. Принцип возможных перемещений и общее уравнение

§

динамики ...............................................................................

357

137. Классификация с в я з е й ................................................................

357

§ 138. Возможные

перемещения системы. Число степеней сво­

§

боды .....................................................................................

 

.

. 358

139. Принцип

возможных п е р е м е щ е н и й .....................................

360

§

140. Решение з а д а ч ...............................................................................

362

§

141. Общее уравнение д и н а м и к и .....................................................

367

Глава

XXIX . Условия

равновесия и уравнения движения системы в

§

обобщенных к о о р д и н а т а х .....................................................

369

142. Обобщенные координаты и обобщенные скорости . .

. 369

§

143. Обобщенные силы .....................................................................

371

§

144. Условия равновесия системы в обобщенных координатах

375

§

145. Уравнения

Л а г р а н ж а ................................................................

376

§

146. Решение

задач ..........................................................................

379

Г лава XXX*. Малые колебания системы около положения устойчивого

§

равновесия ..........................................................................

387

147. Понятие

об

устойчивости р а в н о в е с и я ................................

387

§

148. Малые свободные колебания системы с одной степенью

§

с в о б о д ы ..........................................................................................

389

149. Малые затухающие и вынужденные колебания системы с

§

одной степенью с в о б о д ы ..........................................................

392

150. Малые сводные колебания системы с двумя степенями

 

с в о б о д ы ..........................................................................................

394

Глава XXXI. Элементарная теория у д а р а ................................................

396

§

151. Основное уравнение теории у д а р а ..........................................

396

§

152. Общие теоремы теории у д а р а ................................................

397

§

153. Коэффициент восстановления при у д а р е ..........................

399

§

154. Удар тела о неподвижную п р е г р а д у .....................................

400

§

155. Прямой центральный удар двух тел (удар шаров) . . .

401

§

156. Потеря кинетической энергии при неупругом ударе двух

§

тел. Теорема К а р н о .....................................................................

403

157*. Удар по вращающемуся телу. Центр у д а р а .....................

405

Предметный у к а з а т е л ь

.........................................................................................

409

Учебное издание

Тарг Семен Михайлович КРАТКИЙ КУРС ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ

Редактор В.А. Козлов. Внешнее оформление К.И. Мандель

Изд. № РЕНТ-287. Подп. в печать 16.09.09: Формат 60x88'/i6Бум. газетная. Гарнитура «Ньютон». Печать офсетная.

Объем 25,48 уел. печ. л., 26,22 уел. кр -отт Тираж 4000 экз. Заказ № ijj7q

ОАО «Издательство «Высшая школа», 127994, Москва, Неглинная ул., 29/14, стр. 1.

Тел.: (495) 694-04-56. http://www.vshkola.ru. E-mail: info_vshkola@mail.ru

Отдел реализации: (495) 694-07-69, 694-31-47, факс: (495) 694-34-86. E-mail: sales_vshkola@mail.ru

Отпечатано в ООО «Великолукская городская типография». 182100, Псковская область, г. Великие Луки, ул. Полиграфистов, 78/12

Тел./Факс: (8! 1-53) 3-62-95. E-mail: zakaz@veltip.ru