
- •И.В.Капранов, В.С.Дубровин
- •Лекции по теоретической механике
- •Учебное пособие для студентов
- •Курс лекций для студентов РОАТ технических специальностей разработали члены корреспонденты Международной Академии Наук Педагогического Образования
- •Глава 2.2. Простейшие движения твердого тела...................................................
- •Глава 2.3. Плоско – параллельное движение твердого тела..................................
- •Глава 2.4. Сложное движение точки......................................................................
- •Глава 2.5. Решение задач.по кинематике................................................................
- •Введение в динамику................................................................................................
- •Введение
- •Глава 2.2. Простейшие движения твердого тела
- •Глава 2.3. Плоско – параллельное движение твердого тела
- •Возьмем за полюс точку А
- •Скорость точки В
- •Глава 2.4. Сложное движение точки
- •Ускорение Кориолиса определяется по формуле
- •Даны уравнения движения точки
- •Задача 2.2
- •Решение
- •Задача 2.3
- •Решение
- •Скорость, касательное и нормальное ускорение точки
- •Решение
- •Задача 2.5
- •Задача 2.6
- •Решение
- •Решение
- •Скорость точки А кривошипа ОА
- •Введение в динамику

78
Рис. 2.16
Для произвольной точки В тела имеем
rB rA BA ,
где rA – радиус-вектор полюса А; BA – радиус-вектор точки В, определяющий ее положение относительно полюса А.
Заметим, что движение фигуры S по отношению к системе координат Ах1у1 представляет собой вращение вокруг полюса А (рис. 2.17).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.17 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость точки В |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VB d |
rB |
d |
r |
A d BA |
|
|
|
|
|
(2.40) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
VA VBA |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
dt |
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|||
где VA |
d |
r |
A |
; |
|
|
BA |
d BA |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
А |
; |
|
|
|
|
|
скорость |
точки В во вращательном |
|||||||||||||
VA – скорость полюса |
|
|
VBA – |
движении вместе с телом вокруг полюса А. Очевидно, что VВА = ωВА и VBA ВА , Где ω – угловая скорость тела.

79
Мы доказали теорему:
Скорость точки тела при плоско – параллельном движении геометрически складывается из скорости какой-нибудь точки, принятой за полюс, и скорости данной точки во вращательном движении вместе с телом вокруг полюса
|
|
|
|
|
|
|
(2.41) |
VB VA VBA . |
2.3.5.Теорема о проекциях скоростей двух точек твердого тела на соединяющую их прямую
Теорема. Проекции скоростей двух точек тела на соединяющую их прямую равны между собой.
Доказательство. Известно, что VB VA VBA (рис. 2.18).
Рис. 2.18
Проектируя обе части этого векторного равенства на направление отрезка АВ, получим
ПрАВVB ПрАВVA ПрАВVBA .
Учитывая, что ПрАВVBA 0 (VBA BA ), окончательно получим
ПрАВVB ПрАВVA
или VB cos VA cos .

80
2.3.6.Мгновенный центр скоростей и общий случай определения его положения. Определение скоростей точек тела с помощью мгновенного центра
скоростей
Мгновенным центром скоростей (МЦС) называется точка тела, скорость которой в данный момент времени равна нулю.
Пусть в некоторый момент времени точки А и В тела имеют VA и VB , не параллельные друг другу (рис. 2.19).
Рис. 2.19
Вектор скорости точки А известен по величине и по направлению; вектор скорости точки В известен только по направлению.
Докажем, что точка Р, лежащая на пересечении перпендикуляров Аа и Вв
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точек А и В, является мгновенным |
|||||
соответственно к векторам скоростей VA и VB |
|||||||||||||||||||
центром скоростей тела. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
На основании теоремы о проекциях скоростей двух точек тела на |
|||||||||||||||||||
соединяющую их прямую получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или VР |
0 . |
||||
ПрАРVA ПрАРVР ; |
0 ПрАРVР ; |
VР АР |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или VР |
0 . |
|||||||
ПрВРVВ ПрВРVР ; |
0 ПрВРVР ; |
VР ВР |
Случай VР АР и VР ВР исключается.