рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Криволинейное движение.

Криволинейное движение. - раздел Образование, Тригонометрические функции 13 Случай Движения По Окружности ...

13 Случай движения по окружности

Рассмотрим материальную точку, движущуюся по окружности радиуса равноускоренно. Зависимость угла поворота и угловой скорости от времени

, , .

Пусть тело в некоторый момент времени находится в точке M, её положение определяется радиус-вектором .

Проекции радиус вектора на оси декартовой системы координат

, .

Найдём проекции скорости и ускорения

, ;

, .

Введём единичные вектора и (направлен к центру окружности, вдоль касательной). Тогда радиус-вектор, вектор скорости и ускорения можно представить

, где ,

, ,

.

Покажем, что введенные вектора и перпендикулярны.

.

Выделяются две составляющие вектора , называют тангенциальным ускорением, его направление совпадает с направлением скорости, – нормальное ускорение, перпендикулярно скорости и направлено в сторону вогнутости траектории.

Модуль вектора ускорения .

Вектор скорости всегда направлен по касательной к траектории, это также справедливо для проекций траектории и скорости на некоторую плоскость.

Уравнение касательной выводится, используя понятие производной

, ,

.

Дома. Повторить фрагменты лекции по общей физике: “Ускорение при криволинейном движении” и “Связь линейных и угловых величин при вращательном движении”.

 

 

16 Применение формулы при криволинейном движении

(общий случай).

При движении по окружности величина равнялась её радиусу, то есть была постоянной. В общем случае произвольной кривой траектории изменяется. Но на бесконечно малых участках траектории можно считать постоянным и применять выше рассмотренную формулу, определяющую . Величину называют радиусом кривизны кривой в некоторой точке.

Найдем формулу, определяющую . В случае круговой траектории

,

где – длина дуги MN, – угол поворота касательной.

В случае криволинейного движения величина определяет средний радиус кривизны кривой на дуге MN. Радиус кривизны в точке M определится как предел

.

Величину называют кривизной в точке M. Она определяет скорость поворота касательной при движении точки по кривой с единичной скоростью, то есть когда .

Формулу для определения радиуса кривизны выведем двумя способами.

1) Определим производную , используя вспомогательную переменную

. 1

. 2

По определению .

Дифференцируем правую и левую части

.

Поскольку , находим производную

. 3

Подставляя (2) и (3) в (1), имеем

.

2) Производная .

, откуда выражаем . 4

Длина дуги . 5

Подставляя (4) и (5) в (1), имеем .

Найдём координаты центра кривизны. Необходимо к координатам точки кривой прибавить проекции радиуса кривизны на соответствующие оси.

, ;

, ;

, .

 

17 Радиус кривизны линии, заданной параметрически.

Нам понадобится выражение первой и второй производной функции, заданной параметрически

, .

Подставляя данные выражения в формулы для радиуса и координат центра кривизны, находим

, , .

Выражение для радиуса кривизны в полярных координатах.

Используем выражение для радиуса кривизны кривой, заданной параметрически. В качестве параметра выступает полярный угол.

, ,

, ,

, .

После подстановки в выражение для радиуса кривизны имеем

.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Тригонометрические функции

На сайте allrefs.net читайте: Тригонометрические функции.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Криволинейное движение.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тригонометрические функции.
4 Определение тригонометрических соотношений с помощью окружности единичного радиуса. Рассмотрим единичную окружность и две системы координат, начала которых совпадают с её центром.

Интегральное исчисление.
18 Неопределённый и определённый интеграл. Имеется два определения операции интегрирования: 1) операция обратная дифференцированию; 2) есть предел суммы

Тензоры.
24 Момент инерции. Теорема Штейнера. Найдём кинетическую энергию вращающегося тела. Скорости различных участков тела различны, но тело можно разбить на малые элементы масса

Разложение функций. Ряды Тейлора, Маклорена и Фурье.
27 -28 Ряды Тейлора и Маклорена. Дифференциал функции . 1 Для конечного приращения функции имеем приближе

Дифференциальные уравнения.
30 Решение дифференциальных уравнений (случай разделяющихся переменных, введение новой переменной). Рассмотрим дифференциальное уравнение первого порядка

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги