Кинематика вращательного движения

Лекция

Кинематика вращательного движения

План

Тангенциальное и нормальное ускорение

Радиус кривизны траектории

Угловая скорость, вектор угла поворота, угловое ускорение

Связь линейной и угловой скорости

Связь линейных и угловых характеристик

 

 

Тангенциальное и нормальное ускорение

Две составляющие ускорения: тангенциальное ускорение и нормальное ускорение.

Тангенциальное ускорение направлено по касательной к траектории

Нормальное ускорение направлено по нормали к траектории

Тангенциальное ускорение характеризует изменение скорости по величине. Если скорость по величине не изменяется, то тангенциальная составляющая равна нулю, а нормальная составляющая ускорения равна полному ускорению.

Нормальное ускорение характеризует изменение скорости по направлению. Если направление скорости не изменяется, движение происходит по прямолинейной траектории.

В общем случае полное ускорение:

Итак, нормальная составляющая вектора ускорения

Чтобы выяснить свойства нормального ускорения, надо установить, чем определяется , т.е быстрота изменения со временем направления касательной к…

Радиус кривизны траектории

Радиус кривизны – это радиус окружности, которая сливается в данном месте с кривой на бесконечно малом её участке.

 

Угловая скорость, вектор угла поворота, угловое ускорение.

Любой поворот полностью определяется указанием оси вращения и угла поворота Δφ относительно этой оси. Если поворот осуществляется на малый угол Δφ << 2π, то можно ввести понятие вектор угла поворота.

Вектор направлен вдоль оси вращения, т.е. перпендикулярно плоскости, в которой происходит вращение.

Ориентация этого вектора определяется правилом буравчика.

  Абсолютное значение вектора равно углу поворота Δφ.

Угловая скорость, в отличие от угла поворота, является полным вектором.

Пусть за Изменение вектора угловой скорости со временем характеризуется величиной…

Связь линейной и угловой скорости

Пусть за малый Δt тело повернулось на Δφ. Пусть точки за

Модуль линейной скорости

Связь векторов линейной и угловой скоростей: положение точки определяется радиусом-вектором , вектор из рисунка определяется как векторное…

Связь линейных и угловых характеристик