Мгновенного центра скоростей

 

 

Случай 1

 


Пусть известен вектор скорости VA точки А и линия действия вектора скоростиVВ точки В (рис. 2.33).

Восстановив перпендикуляры к скоростям в точках А и В, определим положение МЦС (точка Р) и направление вращения тела. Тогда: VA = ω·АР; ω = VA/АР; VВ = ω·ВР; VС = ω·СР; VA АР; VВ ВР; VС СР, где ω – модуль угловой скорости тела.

В такой последовательности можно определить скорость любой точки тела.

На рис. 2.34 – 2.36 представлены другие случаи графического определения МЦС.

Порядок определения МЦС для случаев 2, 3, 4 не требует особых комментариев. Все формулы, полученные для первого случая, остаются справедливыми и для остальных случаев.


 

 
 

 


Рассматривается особый случай плоскопараллельного движения, при котором скорости точек VA и VВ параллельны (рис. 2.37).


Если скорости точек А и В параллельны, то мгновенный центр скоростей находится в бесконечности (АР = ; ВР = и т. д.). Очевидно, что в этом случае ω = VA/AP = VA/= 0. Поэтому скорости точек плоской фигуры в рассматриваемый момент времени геометрически равны: VA = VB = VC =…

Следует отметить, что при поступательном движении плоской фигуры скорости всех её точек в каждый момент времени также геометрически равны и мгновенный центр скоростей этой фигуры находится в бесконечности. Если условие VA = VB = VC = …остается справедливым в течение некоторого промежутка времени, а не только в отдельный момент, то движение плоской фигуры является поступательным. Если же VA = VB = VC только в некоторый момент времени, то утверждать, что плоская фигура движется поступательно, нельзя. В этом случае говорят, что движение тела является мгновенно поступательным. При мгновенно поступательном движении происходит смена направлений вращения, при этом угло
вая скорость = 0, а угловое ускорение ≠ 0 (рис. 2.38).

 

График зависимости = f(t) разбит на две зоны. В зоне I тело вращается по ходу часовой стрелки, а в зоне II – против хода часовой стрелки. При мгновенно поступательном движении = 0, = tg(β) ≠ 0.