
- •Курс лекций по статике и кинематике
- •Раздел 1 Статика
- •Основные понятия и аксиомы статики
- •Аксиомы статики
- •5. Аксиома равенства действия и противодействия. Всякому действию соответствует равное и противоположно направленное противодействие.
- •2 Связи и их Реакции
- •3 СистемЫ сил
- •Лекция 2 система сходящихся сил
- •1 Проекции силы на ось и на плоскость
- •Равнодействующая сходящейся системы сил
- •3 Условия равновесия сходящейся системы сил Векторная форма
- •Аналитическая форма
- •Теорема о трех непараллельных силах
- •Лекция 3 теория пар сил
- •1 Момент силы относительно точки и оси
- •Момент силы относительно точки
- •Момент силы относительно оси
- •Аналитическое выражение моментов силы относительно координатных осей
- •2 Пара сил и ее свойства
- •3 Сложение пар сил и Условия равновесия пар сил
- •Условие равновесия
- •Условия равновесия пар
- •2 Приведение произвольной системы сил к заданному центру
- •3 Условия и уравнения равновесия произвольной системы сил Частные случаи приведения системы сил
- •Приведение системы сил к динаме (динамическому винту)
- •Теорема Вариньона о моменте равнодействующей
- •Уравнения равновесия произвольной пространственной системы сил
- •Равновесие пространственной системы параллельных сил
- •Равновесие произвольной плоской системы сил
- •Равновесие плоской системы параллельных сил
- •Лекция 5 фермы и составные конструкции
- •Классификация ферм
- •Способ вырезания узлов
- •3 Способ сечений (Риттера)
- •Определение реакций опор составных конструкций
- •Лекция 6 Трение
- •1 Трение покоя (сцепления)
- •Экспериментально установлено, что
- •2 Трение качения
- •3 Устойчивость при опрокидывании
- •Лекция 7 центр тяжести
- •1. Центр параллельных сил
- •2 Центр тяжести твердого тела
- •3 Методы определения центров тяжести
- •4 Центры тяжести простейших тел
- •5 Статические моменты и центр тяжести
- •6 Вспомогательные теоремы для определения положения центра тяжести
- •Раздел 2 Кинематика Лекция 8 кинематика точки
- •1 Предмет и задачи кинематики
- •2 Способы задания движения точки Векторный способ задания движения точки
- •Естественный способ задания движения точки
- •3 Скорость и ускорение точки при векторном спосоБе задания движения точки Определение скорости точки
- •Определение ускорения точки
- •4 Скорость и ускорение точки при координатном способе задания движения Определение скорости точки
- •Определение ускорения точки
- •2 Скорость и ускорение точки Скорость точки
- •Ускорение точки
- •4 Классификация движений точки
- •Равномерное и равнопеременное движение точки Равномерное движение точки
- •Равнопеременное движение точки
- •Лекция 10 простейшие движения твердого тела
- •1 Поступательное движение твердого тела
- •2 Вращательное движение твердого тела
- •3 Скорость и ускорение точек, вращающегося тела
- •4 Передаточные механизмы
- •Лекция 11 плоское движение твердого тела
- •Уравнения плоского движения твердого тела
- •2 Скорости точек тела при его плоском движении
- •3 Ускорение точек тела при его плоском движении
- •На этом основании
- •Лекция 12 мгновенный центр скоростей и ускорений
- •1 Мгновенный центр скоростей
- •2 Частные случаи определения мгновенного центра скоростей
- •3 Мгновенный центр ускорений
- •Угловая скорость вращения колеса
- •Действительно, имеем
- •2 Скорость точки при сложном движении
- •Таким образом
- •3 Ускорение точки при сложном движении
- •4 Ускорение кориолисово
- •Для тел, движущихся по поверхности Земли, ее вращение вокруг оси является переносным движением.
На этом основании
В этом заключается первое следствие теоремы об ускорениях точек плоской фигуры.
Проекции ускорений на ось, направленную из полюса, могут иметь знаки плюс и минус.
Из
следствия вытекает, что алгебраическая
величина проекции
меньше
,
а абсолютное значение
может и превышать
при большом центростремительном
ускорении
.
Проекции ускорений точки А
и полюса О
на ось х
равны в том случае, если
т. е. при
Проведем
через конец ускорения полюса
,
отложенного в точке А,
прямую, перпендикулярную оси х.
Эта прямая представляет собой годограф
возможных ускорений точки плоской
фигуры при
т. е. при
,
и является границей, за которую не могут
выходить концы возможных ускорений
точки А. Действительно, если
то конец ускорения
обязательно находится на этой прямой,
а если
,
то конец ускорения
находится с той стороны этой прямой,
где расположен полюс.
Следствие 2. Концы ускорений точек неизменяемого отрезка лежат на одной прямой и делят эту прямую на части, пропорциональные расстояниям между этими точками.
Зная
ускорение
точки А
отрезка АВ,
алгебраические величины угловой скорости
и углового ускорения
,
определим ускорение точки В
отрезка, приняв точку А
за полюс:
.
Рис. 11.11
Построим
в точке В
ускорение полюса
(рис. 11.11).
Положим, что отрезок вращается ускоренно
в направлении, обратном направлению
вращения часовой стрелки. Из конца
ускорения
отложим ускорение
под углом
к
отрезку A1b,
равному и параллельному отрезку АВ.
Соединив точку В
с концом
,
получаем ускорение точки В.
Для определения ускорения какой-либо другой точки отрезка, например точки D, выполним аналогичное построение.
Очевидно,
что ускорение
составляет
с отрезком А1b
тот же угол β.
Ускорения точек В и D отрезка в его вращательном движении вокруг полюса А пропорциональны расстояниям от этих точек до полюса. Действительно,
Поэтому dD1/bB1= AD/AB, но AD=A1d и АВ=А1b, как противоположные стороны параллелограммов. Тогда
.
Таким
образом,
.
Из подобия
треугольников следует, что:
Концы ускорений - точки a1, d1 и В1 - лежат на oдной прямой;
Рис. 11.12
Последнее соотношение показывает, что концы ускорений точек неизменяемого отрезка делят прямую, соединяющую эти концы, на части, пропорциональные расстояниям между соответствующими точками.
Поэтому,
зная ускорения
и
концов отрезка АВ,
можно определить графически ускорения
любой точки этого отрезка.
Допустим,
что требуется определить ускорение
точек D,
С и
Е, делящих
отрезок на четыре равные части (рис.
11.12).
Соединяем концы ускорений точек А
и
В, отложенных
в масштабе, отрезком прямой А1В1
и делим этот отрезок точками D1,
C1
и E1
на четыре равные части. Соединяя точки
D
и D1,
С
и C1,
E
и
E1,
получаем ускорения этих точек
,
и
.
Пользуясь масштабом, находим их модули
и по чертежу определяем их направления.