Изменение направления относительной скорости точки вследствие вращательного переносного движения.
Изменение направления относительной скорости точки вследствие вращательного переносного движения. - раздел Философия, ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Например, Если Человек Идет Равномерно Вдоль Радиуса Равномерно Вращающейся П...
Например, если человек идет равномерно вдоль радиуса равномерно вращающейся платформы, то относительной скоростью является скорость его движения вдоль радиуса, а переносной – скорость той точки платформы, где он находится в данный момент времени (рис. 2.46).
Пусть в момент времени t человек занимает на платформе положение, показанное на рис. 2.46,а, а в момент времени t + ∆t положение, показанное на рис. 2.46,б.
Так как относительное движение равномерное и прямолинейное, то относительное ускорение человека ar = 0. Однако за время ∆t относительная скорость изменяется по направлению, вследствие вращения подвижной системы отсчёта, закрепленной на платформе.
За время ∆t происходит изменение модуля переносной скорости от Ve = II·r до Ve = II·R вследствие относительного перемещения человека. Указанные изменения относительной Vr и переносной Ve скоростей и вызывают появление кориолисова ускорения.
Модуль кориолисова ускорения определится как модуль векторного произведения:
ac = 2·ωe·Vr·sin(,Vr),
где ωe = II – модуль вектора угловой скорости переносного вращения.
Кориолисово ускорение равно нулю в трёх случаях:
1) если ωe = 0, т. е. в случае поступательного переносного движения или в момент обращения в нуль угловой скорости непоступательного переносного движения;
2) если Vr = 0, т. е. в случае относительного покоя точки или в момент равенства нулю модуля относительной скорости движущейся точки;
3) если sin(,Vr) = 0, т. е. в случае, когда вектор относительной скорости Vr и вектор переносной угловой скорости параллельны (Vr||).
Направление кориолисова ускорения определяется по правилу векторного произведения. ac┴Vr, ac┴ и направлено в сторону, откуда поворот вектора к вектору Vr для совмещения их направлений виден происходящим против хода часовой стрелки. Поворот осуществляется на угол меньше 180о.
Пример. Пусть векторы и Vr лежат в горизонтальной плоскости и направлены так же, как и единичные векторы i, j правой системы отсчёта (рис. 2.47).
По правилу векторного произведения вектор ac ускорения Кориолиса направлен по отношению к векторам и Vr так же, как и единичный вектор k по отношению к векторам i и j.
Для определения направления кориолисова ускорения используется правило Жуковского: для определения направления ускорения Кориолиса необходимо относительную скорость Vr точки спроецировать на плоскость, перпендикулярную оси переносного вращения, и повернуть эту проекцию в той же плоскости на угол 90о в сторону переносного вращения.
Для иллюстрации правила Жуковского рассмотрим движение точки по образующей конуса с относительной скоростью Vr под углом α от его вершины к основанию (рис. 2.48).
Модуль кориолисова ускорения равен
ac = 2·ωe·Vr·sin(180о – α),
где ωe – модуль вектора угловой скорости переносного вращения.
На рис. 2.48 – проекция относительной скорости Vr на плоскость (плоскость на рисунке заштрихована), перпендикулярную оси переносного вращения. Направление ускорения Кориолиса ac совпадает с направлением единичного вектора i1 неподвижной системы отсчёта O1X1Y1Z1.
Для закрепления теоретического материала необходимо выполнить курсовое задание К 4.
А. М. Лукин, Д. А. Лукин, В. В. Квалдыков
Л84 Теоретическая механика (разделы «Статика», «Кинематика»):Учебно-методическое пособие для студентов заочной и дистанционной форм обучения при подготовке дипломированного специал
Требования
к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы при подготовке дипломированных специалистов по направлению «СТРОИТЕЛЬСТВО».
Цели и задачи дисциплины
Целью дисциплины является формирование у студентов знаний в области теоретической механики – фундаментальной дисциплины физико-математического цикла, которая является базой для
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В полном курсе теоретической механики студенты изучают три её раздела: статику, кинематику и динамику.
Назначение изучаемого предмета – дать будущим специал
Контрольных работ
1. Полностью записать текст условия задания и пояснить его чертежом или схемой. Выписать из условия задания исходные данные и составить алгоритм решения. Решение задания выполнять по этапам, поясня
Следствие 1
Не изменяя кинематического состояния тела, силу можно переносить
Связи и реакции связей
Несвободное тело – тело, на перемещения которого в пространстве наложены ограничения.
Аналитический способ сложения сил
Проекция равнодействующей сходящейся системы сил на какую-либо ось равна алгебраической сумме проекций слагаемых векторов на ту же ось.
Алгоритм решения задач статики
Как правило, в задачах статики по известным активным силам FiE требуется определить реакции Ri
На плоскую сходящуюся систему сил
Два стержня АС и ВС соединены шарнирно в узле С, к которому через блок D подвешен груз 1 весом 12 Н (рис. 1.33).
Определить реакции стержней АС, ВС, если угол a = 60о.
Пара сил
Пару сил в механике рассматривают как одно из основных понятий, наряду с понятием силы.
Пара сил – система двух параллельных, против
Условия равновесия пар сил
Теорема. Для равновесия пар сил, действующих на тело, необходимо и достаточно, чтобы величина векторного момента эквивалентной пары сил равнялась нулю или ве
В стержнях плоской фермы
Методологию расчёта усилий в стержнях плоской фермы покажем на примере выполнения курсового задания С 2, которое входит в контрольную работу обучающегося.
Вырезания узлов
При использовании способа вырезания узлов вырезают узел фермы и прикладывают к нему: активные силы; реакции внешних связей; реакции стержней
Решение.
А. Определение реакций RA, XB, YB внешних связей
Порядок решения задач статики приведён в подразделе 1.7 данного пособия. Рассматривается
Вырезания узлов
Вырезаем узел, где приложена активная сила F3, и изображаем его на чертеже. Реакции S11, S12 растянутых стержней
Конструкций
Статически определимые задачи – задачи, в которых реакции внешних связей находятся из уравнений равновесия.
В та
Для составных конструкций
Существует целый класс задач на равновесие составной конструкции, которые могут быть решены методами статики твёрдого тела. Решение таких задач проводится по следующ
Естественные координатные оси
Точка перемещается в пространстве по заданному уравнению движения S = f(t) (рис. 2.12).
Проведём в точке М кривой АВ соприкасающуюся плоскость, н
Скорость точки
Скорость точки при естественном способе задания движения определяется по формуле
V = τ·(dS/dt) = τ
Ускорение точки
Ускорение а точки всегда направлено в сторону вогнутости траектории движения, лежит в соприкасающейся плоскости (см. рис. 2.14) и находится п
С помощью мгновенного центра скоростей
Другой простой и наглядный метод определения скоростей точек при плоскопараллельном движении тела основан на понятии мгновенного центра скоростей.
М
Сложное движение точки
В ряде случаев при решении задач механики оказывается целесообразным (а иногда и необходимым) рассматривать движение точки (или тела) одновременно в двух системах от
ТЕРМИНОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЙ, ПОНЯТИЙ
(по разделу «Кинематика»)
Кинематика – раздел механики, в котором изучаются движения материальных тел без учёта их масс и действующих на них сил.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов