Пример Точка М движется по стороне ОА рамки в форме равностороннего треугольника по закону Рамка вращается перпендикулярной вокруг ее плоскости оси, и проходящей через точку О΄, с постоянной угловой скоростью Определить скорость и ускорение абсолютного движения.

Download Report

Transcript Пример Точка М движется по стороне ОА рамки в форме равностороннего треугольника по закону Рамка вращается перпендикулярной вокруг ее плоскости оси, и проходящей через точку О΄, с постоянной угловой скоростью Определить скорость и ускорение абсолютного движения.

Slide 1

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 2

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 3

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 4

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 5

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 6

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 7

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 8

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 9

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда


Slide 10

Пример
Точка М движется по

стороне ОА рамки

в форме равностороннего

треугольника по

закону

Рамка

вращается

перпендикулярной

вокруг
ее

плоскости

оси,
и

проходящей через точку О΄, с постоянной
угловой скоростью

Определить скорость и ускорение абсолютного движения точки М в момент
времени t1 = 1с.

Точка М совершает сложное движение.
Выберем системы координат.
y



x

О΄x΄y΄z΄ – основная
система координат;

(неподвижная)

Оxy – подвижная система координат.



Начало координат совмещаем с началом движения точки М.

Ось Оx направляем по стороне ОА в сторону движения.

Относительное движение точки М.
y

Для
определения
относительного
движения точки мысленно остановим
подвижную систему координат.


М1

x

Оставшееся
движение
относительное.

точки






В нашем случае относительное движение точки М является
прямолинейным по закону

В момент времени t1 = 1с

Вычислим относительную скорость точки М.

Вычислим относительное ускорение точки М.

Переносное движение точки М.
Для определения переносного движения
точки
мысленно
остановим
его
относительное движение.
Переносные скорость и ускорение – это
скорость и ускорение точки М при
остановленном относительном движении.

В нашем случае переносное движение – вращательное движение
рамки с постоянной угловой скоростью ωe = 2 рад/с.
Траектория движения точки М1 рамки – окружность радиусом

Вычислим переносную скорость точки М.

Вычислим
точки М.
где

Следовательно,

переносное

ускорение

Вычислим абсолютную скорость точки М.
По теореме о сложении скоростей

где

Абсолютную скорость точки М найдем по проекциям на ось Оx

Вычислим абсолютное ускорение точки М.
По теореме о сложении ускорений

где

Вычислим ускорение Кориолиса.
900

где

Тогда

Для определения направления ускорения Кориолиса повернем
вектор относительной скорости в плоскости вращения в сторону
переносного движения на угол 900.

Абсолютное ускорение точки М найдем по проекциям на оси
координат Оx и Оy

Тогда