- •13) Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью мцс.
- •14) Соотношение между ускорениями двух точек плоской фигуры при плоском движении.
- •15) Способы определения углового ускорения при плоском движении.
- •16) Мгновенный центр ускорений (мцу). Способы нахождения.
- •17) Определение ускорений точек плоской фигуры при помощи мцу.
- •18) Вращение твердого тела вокруг неподвижной точки. Углы Эйлера.
- •19) Скорости и ускорения точек тела при его вращении вокруг неподвижной точки.
- •20) Скорости и ускорения точек твердого тела при его свободном движении.
- •21) Сложное движение точки. Основные понятия.
- •22) Полная и локальная производные вектора. Формула Бура.
- •23) Скорости и ускорения точки при сложном движении.
- •24) Ускорение Кориолиса. Правило Жуковского.
- •25) Сложное вращение твердого тела вокруг пресекающихся осей.
- •26) Сложное вращение твердого тела вокруг параллельных осей.
- •27) Пара вращений.
- •28) Аксиомы статики.
- •29) Основные виды связей и их реакции.
- •30) Система сходящихся сил. Условия равновесия.
- •31) Алгебраический и векторный моменты силы относительно точки.
- •32) Момент силы относительно оси.
- •33) Связь векторного момента силы относительно точки с моментом силы относительно оси, проходящей через эту точку.
- •34) Аналитические выражения для моментов силы относительно осей координат.
- •35) Пара сил. Теорема о сумме моментов сил, составляющих пару, относительно произвольной точки.
- •36) Векторный и алгебраический моменты пары сил.
- •37) Эквивалентность пар. Сложение пар. Условия равновесия пар сил.
- •38) Лемма о параллельном переносе силы.
- •39) Теорема о приведении произвольной системы сил к силе и паре сил - основная теорема статики.
- •40) Главный вектор и главный момент системы сил.
- •41) Условия равновесия произвольной системы сил. Частные случаи.
- •42) Теорема Вариньона о моменте равнодействующей силы.
- •43) Зависимость между главными моментами системы сил относительно двух центров приведения.
- •44) Инварианты системы сил. Частные случаи приведения.
- •45) Трение скольжения. Законы Кулона. Угол и конус трения.
- •46) Трение качения. Коэффициент трения качения.
- •47) Центр системы параллельных сил. Формула для радиус-вектора и координат центра системы параллельных сил.
- •48) Центр тяжести тела. Методы нахождения центра тяжести.
- •1) Метод симметрии.
- •2) Метод разбиения.
- •3) Метод интегрирования.
13) Определение скоростей точек плоской фигуры с помощью мцс.
Если
мгновенный центр скоростей Р найден и
если известна угловая скорость фигуры,
то скорость любой точки В фигуры
определяется как скорость этой точки
во вращательном движении вокруг МЦС,
т. е. вектор
перпендикулярен
к отрезку РВ и по модулю равен w×РВ.
Отсюда следует, что скорости точек
плоской фигуры пропорциональны их
расстояниям от мгновенного центра
скоростей, т. е. ![]()
14) Соотношение между ускорениями двух точек плоской фигуры при плоском движении.
т.
е. ускорение какой-либо точки плоской
фигуры при плоском движении равно
векторной сумме ускорения полюса и
ускорения этой точки при вращательном
движении плоской фигуры вокруг полюса.
Ускорение
точки В вокруг А состоит из касательной
и нормальной составляющих:
,
модули которых
.
Касательное
ускорение направлено перпендикулярно
отрезку АВ в сторону, указанную дуговой
стрелкой углового ускорения.Нормальное
ускорение направлено от точки В к полюсу
А. Таким образом,
.
Обозначив
угол между ускорением точки В вокруг А
и отрезком АВ через "альфа",
найдем:
.

15) Способы определения углового ускорения при плоском движении.
т.
е. ускорение какой-либо точки плоской
фигуры при плоском движении равно
векторной сумме ускорения полюса и
ускорения этой точки при вращательном
движении плоской фигуры вокруг полюса.
Ускорение
точки В вокруг А состоит из касательной
и нормальной составляющих:
,
модули которых
.
Касательное
ускорение направлено перпендикулярно
отрезку АВ в сторону, указанную дуговой
стрелкой углового ускорения.Нормальное
ускорение направлено от точки В к полюсу
А. Таким образом,
.
Обозначив
угол между ускорением точки В вокруг А
и отрезком АВ через "альфа",
найдем:
.

16) Мгновенный центр ускорений (мцу). Способы нахождения.
При определении скоростей точек плоской фигуры было установлено, что в каждый момент времени существует такая точка Р фигуры (МЦС), скорость которой равна нулю. Покажем, что в каждый момент времени существует точка фигуры, ускорение которой равно нулю. Такая точка называется мгновенным центром ускорений (МЦУ). Обозначим ее через Q.
Рассмотрим
плоскую фигуру, совершающую движение
в плоскости рисунка (рис.). Примем за
полюс какую-либо точку А, модуль и
направление ускорения аА которой
известны в рассматриваемый момент
времени. Пусть в этот момент времени
известны угловая скорость и угловое
ускорение фигуры. Из формулы
следует,
что точка Q будет МЦУ, если
,
т. е. когда
.
Так как вектор aQA составляет с линией
AQ угол "альфа"
,
то параллельный ему вектор аА направлен
к линии, соединяющей полюс А с точкой
Q, также под углом "альфа" (см. рис.).

Проведем
через полюс А прямую MN, составляющую с
вектором его ускорения угол "альфа",
откладываемый от вектора аА в направлении
дуговой стрелки углового ускорения.
Тогда на луче AN найдется точка Q, для
которой
.
Поскольку, согласно
,
,
точка Q (МЦУ) будет отстоять от полюса А
на расстоянии
.
Таким образом, в каждый момент движения плоской фигуры, если угловая скорость и угловое ускорение не равны нулю одновременно, имеется единственная точка этой фигуры, ускорение которой равно нулю. В каждый последующий момент времени МЦУ плоской фигуры будет находиться в различных ее точках.
Если
МЦУ — точку Q выбрать за полюс, то
ускорение любой точки А плоской фигуры
,
так как aQ = 0. Тогда
.
Ускорение аА составляет с отрезком QA,
соединяющим эту точку с МЦУ, угол "альфа",
откладываемый от QA в сторону, противоположную
направлению дуговой стрелки углового
ускорения. Ускорения точек фигуры при
плоском движении пропорциональны
расстояниям от МЦУ до этих точек.
Таким образом, ускорение всякой точки фигуры при ее плоском движении определяется в данный момент времени так же, как и при вращательном движении фигуры вокруг МЦУ.
Рассмотрим случаи, когда положение МЦУ можно определить с помощью геометрических построений.
1)
Пусть известны направления ускорений
двух точек плоской фигуры, ее угловые
скорость и ускорение. Тогда МЦУ лежит
на пересечении прямых линий, проведенных
к векторам ускорений точек фигуры под
одним и тем же острым углом:
,
отложенным от векторов ускорений точек
в направлении дуговой стрелки углового
ускорения.

2)
Пусть известны направления ускорений
хотя бы двух точек плоской фигуры, ее
угловое ускорение = 0, а угловая скорость
не равна 0. ![]()

3)
Угловая скорость= 0, угловое ускорение
не равно 0. Угол прямой. ![]()

