Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лебединская. Динамика материальной точки

.pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
4.89 Mб
Скачать

&, ( I = 25 mr2 , , (+.5), ω = υr

( r – ), (6.1)

mgh = 0,7mυ2 .

(6.2)

h, - (

, *,

( R. ' COD,

/! = R′, /D = R′ – h, DC = A ( DC

#, **

* - - ). , !/D ,

,

R2 = (R′ − h)2 + A2 .

0

( h2 ), ,

h =

A2

 

.

(6.3)

2R

 

 

 

% * *

. 3 *-4 ,

,

*-4 , * 2 ( * *

*-4 * *-4 * - -

. , , -

,

x = Acos(ωt + α0 ) ,

(6.4)

x 4 t, A

, < (( ) ,

T :

ω =

.

(6.5)

 

 

T

 

- - 4 (6.4) ,

 

(-

 

υ = dx = −Aωsin ωt .

(6.6)

dt

 

(6.6) , sinωt = 1,

L

υ = Aω =

A

.

(6.7)

 

 

T

 

, (6.3) (6.7) (6.2), :

*, (

43

 

5T 2

 

 

R

= 28π2

g .

(6.8)

 

1 (6.8), R*

, , t,

n : T = t / n .

. 6.1 , * R :

R = R′ + r .

(6.9)

+!# ! , !& # ! ,

1.! 4- 5–10 *

, . , 3 .

2.(6.8) R.

3.d .

* R.

4.' (

5

n

t

T

<T>

R=

d

r

<r>

R

1

2

3

5. R.

6. 8 : .

! #!&) ,! #! ,

1.** ? 8 *-

2 * % L,

**2 .

2.7 h

# R′.

3.8 ( .

. 9 ?

4.(6.8) R*-

, ( .

5.1 - ?

2 II -

.

6.9 ( : ? 0 ? 9

( ?

#

1.! . . 1 . +. 1. – .: , 1989. – !. 94–116.

2.+ +. . 1 . – .: . ., 2001. – !. 34–46.

44

' 1.7

0 /

9 &)# ! ,: 1) * ; 2) 2 ( 2.

+# !#, # & . !: ,

, .

# !#

&- * * . ,

, -4 , 2

* -4

- . *

, *

.

,

* 4 * , – - m

r

υ , = mυ . * 2 4

*2 ( 2 *

. + ( 2

,

*-

2-

 

*2 . 1 2

=

mυ2

.

2

,,

 

 

 

 

 

 

 

 

-

-

- .

.- – ,

* 2 ( ). + , - -

* , * * 2. ,

* - * m1 m2. / υ1 υ2 , – u1 u2 . 8* 2 -

m1υ1 + m2υ2 = m1u1 + m2u2 ,

(7.1)

mυ2

+

m υ2

=

m u2

+

m u2

(7.2)

1 1

2 2

1 1

2 2 .

2

 

2

 

2

 

2

 

.- * ,

7- , ( ( -

- 4-

). , *

m1υ1 + m2υ2 = (m1 + m2 )u ,

(7.3)

u – .

45

* 2 2 *.

( * -- ( -) 2-. ,- * 2 ,

*2

E =

mυ m υ2

(m + m )u2

(7.4)

1 1

+

2 2

1 2 .

 

2

 

2

 

2

 

' * 2 * 2- ( 2 ),

2, E, 2,

,,

K =

,

=

m1u12

+ m2u22

.

(7.5)

 

mυ2

 

,

 

+ m υ2

 

 

 

1

1

2

2

 

 

( ! * ! '* # %

& ( . 7.1)

, ,

, .

m1, 2 *-

m1υ1 = m1u1 + m2u2 .

(7.6)

9 *

2 ( 2, *

. / ,

* -

**2.

'. 7.1

46

%4 m1 -

α - . $

-, (2,

% -

2. + * - , * *2

 

m gh

=

mυ2

,

 

1 1

 

 

 

 

1

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

υ1

=

 

 

,

(7.7)

 

 

2gh1

h1 , - α, υ1

.

, - (

, ,

α. ' ./,

/ = l , 4 ./ = l − h1 , ,

 

= l h1

,

 

 

 

 

l

 

 

 

h = l (1) = 2l sin2 α .

(7.8)

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

, (7.8) (7.7),

 

 

 

υ = 2

 

sin α .

(7.9)

 

gl

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

! *

(7.9), α - α′

>

u = 2

 

 

sin α,

(7.10)

gl

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

u2 = 2

 

 

sin

β .

(7.11)

 

gl

 

 

 

 

 

2

 

, (7.9), (7.10) (7.11) (7.6), -

*

m sin

α = m sin

α+ m sin β .

(7.12)

1

2

1

2

2

2

 

 

 

 

 

(7.12) - ,

- . , (7.9), (7.10) (7.11) (7.5), -

2 ( 2

 

m sin2 α′

+ m sin2 α′

 

K =

1

2

 

2

2

.

(7.13)

 

m sin2

α

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

47

+!# ! , !& # ! ,

1.'( . /

α , .

2./( )

α′ >. / - -

:, 2 - : : α′, -

α : >. %

α * α′ >. ' .

3., . 2 :** α (*

).

4.' (

5

 

/

 

 

 

 

 

 

 

α

 

1

2

3

4

5

<α ′ >

<>>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

α′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

α′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

α′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.& * 4- (7.12).

2.2 ( 2 (7.13).

3./( ( - ).

! #!&) ,! #! ,

1.1 - , – ?

2., -4 * ?

3.1 , ?

4.! * -

- - .

5.8 **2 ,

- - .

6.9 2 ( 2? 1

?

7. (7.9), (7.12) (7.13).

# (#

1.! . . 1 . +.1. – : , 1989. – !. 94–116.

2.+ +. . 1 . – : ., 2001. – !. 17–43.

3.8 . .., + /. . 1 . +.1. – .: , 1972. – !. 24–46.

48

' 1.8

+ 9

: + / +

9 &) # ! ,: ( 4-4

.

+# !#, # & . !: 4-4 , , ,

.

/

4-4

&&, * 4 ( ( . 8.1). 3 m,

-4 h, r

4. 4,

*,

-. - t

, n .

m

 

, " – "

 

2 :

 

 

* .

 

h

 

, , ,

 

 

r

L1 ,

 

 

 

,

 

 

 

r

r

(8.1)

 

 

L1 = r

×(mv) ,

r – - , *

'. 8.1

, v – .

 

,

L2

4-4

 

 

r

r

r

(8.2)

 

L2 = r

×(mv ) + Iω0 ,

v′ – , I ( , ω0

– -

4, - .

 

, * " – "

r×(mv) = r ×(mv′) + I ω0 .

, 2 :

mvr = mv r + I ω0 .

(8.3)

 

49

& (8.3) ( I.

- ( ),

" – " * *2

mv =

mv2

+

I ω02

,

(8.4)

2

 

2

2

 

 

mv2

mv2

2 ,

I ω02

2

2

2

 

 

2 .

 

 

- (8.3) (8.4)

( - ),

 

 

(

I = mr (2v − ω r ) .

 

 

(8.5)

 

ω0

 

 

 

 

0

 

 

 

 

! v ω0

 

.

0

* ,

*

*2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mgh =

mv2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

v =

2gh

.

 

 

(8.6)

- - ω0 * -- 4 . , 4 -

, ,

ϕ = ω t

εt2

 

 

 

0

2

 

ω = ω0

− εt ,

(8.7)

t – , ; ϕ – ,

2 , ε – 4-4 ;

ωt. ,ω = 0, (8.7)

ω =

.

(8.8)

 

0

t

 

 

 

& ϕ , n,

*

. +

2π , ϕ = 2πn , (8.8)

ω =

4πn

.

(8.9)

 

0

t

 

 

 

%, , - ,

4 ,

M = I ε .

(8.10)

(8.7) (8.10), -

-

50

M = I

4πn

.

(8.11)

 

 

t2

 

+!# ! , !& # ! ,

1.& . ,

- ( - ) .

2.- .

3.- ( , ,

* .

- . / 5 .

4.' v ω0 -

* .

5.( I.

6.(,

4.

7.% (

5

m

h

t

n

r

v

ω0

I M

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

8. /( ( - ).

! #!&) , ! #! ,

1.9 ( : ? 1 ?

2.9 ? 9

?

3.9 : ? 1 ?

4.! * . /

" – ".

5.8 **2 " –

".

6.(8.6) .

7.(8.8) .

8.(8.5) ( 4-4

.

9. 8 4 . ,

(8.11).

# (#

1.! . . 1 . +. 1. – .: , 1989. – !. 94–116.

2.++. . 1 . – .: . ., 2001. – !. 34–46.

51

 

 

 

'1.9

 

 

 

 

 

0+ 9 8 : +

 

9 &) # ! ,: ( -

4 . ,

 

 

( .

 

 

+# !#,

 

# & . !:

,

:

, , , , .

 

 

 

( ! * !'* # %

 

 

: , 4-4

* (. 9

, - ( *

( . 9.1),

zz

( - , (

. +

- ( .

 

 

 

 

 

 

 

 

z

* -

 

 

. ,

 

 

 

 

 

 

,

x

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

y

. 0 2

 

 

 

-- ,

 

 

 

x

 

-*

4 *

 

 

 

 

* *

 

 

 

 

 

 

 

 

2

,

-

 

 

 

, *

 

 

mg

 

 

z

8 :.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

'. 9.1

,

, ,

-4 ( .

1 , mg xx

yy, zz,

. 6

2. 4 4

(.

 

 

 

 

, , , , -

7

4 ( .

- -), 2

 

dL = Mdt .

(9.1)

(9.1) , M dt

dL ,

52