Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
M_A_FAT_HOV.doc
Скачиваний:
44
Добавлен:
08.12.2018
Размер:
3.38 Mб
Скачать

Контрольные вопросы

  1. Что называется механическим движением? Перечислите свойства механического движения.

  2. Что такое система отсчета?

  3. Как выбрать систему координат?

  4. Как определить точное время?

  5. Что такое траектория? В чем отличие уравнения траектории от уравнения движения?

  6. Что такое перемещение? Всегда ли модуль перемещения равен отрезку пути, пройденного точкой?

  7. Дайте определение средней скорости и среднего ускорения, мгновенной скорости и мгновенного ускорения.

  8. Можно ли получить выражения для мгновенной скорости и мгновенного ускорения из кинематических уравнений движения?

  9. Выясните физический смысл формулы (2.10), определяющей путь.

  10. Выясните физический смысл средней скорости?

  11. Начертите графики пути и скорости равномерного движения.

  12. Начертите графики пути, скорости и ускорения материальной точки при равноускоренном движении.

  13. Используя выражения (2.7) и (2.14), получите зависимости пути и изменения координаты от времени.

Лекция №3. Кинематика материальной точки при криволинейном движении

1. Скорость материальной точки при криволинейном движении

Понятия скорости и ускорения естественным образом обобщаются на случай движения материальной точки по криволинейной траектории.

Пусть при своем движении материальная точка, занимавшая положение А в момент времени , через некоторое время оказалась в положении В.

Z

B

A

r1

r2

О y

X

Рис.3.1.

Выберем декартовую систему координат. Пусть моменту времени соответствует радиус-вектор , а моменту времени - , тогда за промежуток времени тело получит перемещение

(3.1)

Отношение перемещения к промежутку времени , за который это перемещение произошло, называется средней скоростью за промежуток времени от t до :

(3.2)

Величина вектора средней скорости показывает, как быстро (в среднем) происходит перемещение точки, а его направление определяет, в какую сторону происходит перемещение.

Однако знание перемещения и средней скорости не дает достоверной информации о характере движения и виде траектории. Более детальное описание движения мы получим, если разделим путь на ряд последовательных перемещений. При уменьшении этих перемещений будет уменьшаться и величина промежутка времени, следовательно, отношение (3.2) будет стремиться к определенному пределу. Скоростью (точнее мгновенной скоростью) материальной точки в данной точке траектории в данный момент времени называется предел отношения (3.2) при :

(3.3)

Из этого определения следует, что:

  • скорость есть векторная величина;

  • скорость в каждой точке траектории направлена по касательной к ней в ту сторону, куда движется точка; заметим, что при равномерном движении скорость, изменяясь как угодно по направлению, остается постоянной по модулю;

Рис.3.2.

  • скорость представляет собой первую производную перемещения по времени;

  • скорость является первой производной радиус-вектора по времени;

  • величина скорости равна первой производной пути по времени;

  • вектор скорости можно представить в виде

, (3.4)

или ; (3.5)

  • составляющие вектора скорости по координатным осям равны:

, ,, (3.6)

т.е. скорости движения проекций точки вдоль координатных осей равны проекциям вектора скорости на соответствующие оси;

  • величина скорости равна

; (3.7)

  • для нахождения закона движения по известной зависимости вектора скорости от времени необходимо интегрировать уравнения (3.3). Например, если известна скорость вдоль оси Ох, то закон движения вдоль этой оси имеет вид:

(3.8)

где – координата точки в начальный момент времени.

Если движение равномерное, т.е. , то в силу выражения (3.8)

(3.9)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]