- •Ста́тика (от греч. Στατός, «неподвижный») — раздел механики, в котором изучаются условия равновесия механических систем под действием приложенных к ним сил и моментов.
- •4.1)Условия равновесия различных систем сил, приложенных к твердому телу
- •2) Условия равновесия сил, произвольно расположенных в одной плоскости.
- •4) Условия равновесия параллельных сил на плоскости.
- •7. Определение усилий в стержнях фермы методом сечений (способ Риттера)
- •8.1)Равновесие тела при наличии трения скольжения
- •2)Равновесие тела при наличии трения качения
- •12. Криволинейные движения – движения, траектории которых представляют собой не прямые, а кривые линии. По криволинейным траекториям движутся планеты, воды рек.
- •2) Вращательное движение твердого тела
- •14. Плоскопаралле́льное движе́ние (плоское движение) — вид движения абсолютно твёрдого тела при котором все точки тела совершают движение параллельно некоторой плоскости.
- •16. Сложное движение точки
- •17. Ускорение точки в сложном движении. Ускорение Кориолиса
2) Вращательное движение твердого тела
Вращательное движение – это движение твердого тела, имеющего как минимум две неподвижные точки (рисунок 1.3). Прямая, проходящая через эти точки, называется осью вращения. Положение тела определено, если задан угол φ между плоскостями П0 и П , одна из которых неподвижна, а другая жестко связана с телом.
φ=φ(t) – уравнение вращательного движения твердого тела.
Рис. 1.3
За положительное направление отсчета принимается вращение против хода часовой стрелки, если смотреть навстречу положительному направлению оси z. Траекториями точек тела при его вращении вокруг неподвижной оси являются окружности, расположенные в плоскостях, перпендикулярных оси вращения. Для характеристики изменения угла поворота с течением времени вводится величина, называемая угловой скоростью ω:
В технике угловая скорость – это частота вращения, выраженная в оборотах в минуту. За одну минуту тело повернется на угол 2π⋅ n, где n – число оборотов в минуту (об/мин). Разделив этот угол на число секунд в минуте, получим
Вектор угловой скорости – это вектор, направленный по оси вращения в ту сторону, откуда вращение видно происходящим против хода часовой стрелки, с модулем, равным модулю алгебраической угловой скорости
где k – единичный вектор оси вращения. Угловое ускорение – мера изменения угловой скорости:
Вектор углового ускорения – производная вектора угловой скорости по времени (рис. 1.4)
Рис. 1.4
Если ε >0 и ω >0 (рисунок 1.4), то угловая скорость возрастает с течением времени и, следовательно, тело вращается ускоренно в рассматриваемый момент времени в положительную сторону. Направление векторов ω и ε совпадают, оба они направлены в положительную сторону оси вращения Oz. При ε <0 и ω <0 – тело вращается ускоренно в отрицательную сторону. Направление векторов ω и ε совпадают, оба они направлены в отрицательную сторону оси вращения Oz . Если ε <0 и ω >0, то имеем замедленное вращение в положительную сторону. Векторыω и ε направлены в противоположные стороны. Если ε >0 при ω <0, то имеем замедленное вращение в отрицательную сторону. Векторыω и ε направлены в противоположные стороны. Если угловая скорость ω=const, то вращательное движение называется равномерным. Уравнение равномерного вращения φ=φ0+ωt Если угловое ускорение ε=const, то вращательное движение называется равнопеременным. Уравнение равнопеременного вращения
и уравнение, выражающее угловую скорость в любой момент времени ω=ω0+εt представляют совокупность основных формул вращательного равнопеременного движения тела. |