Обратите внимание на определение всех параметров вращения тела вокруг неподвижной оси. Изучите поступательное и вращательное движение тела.
Вопросы для самоконтроля
1. Какое движение твердого тела называется поступательным?
Поступательным движением твердого тела называется такое его движение, при котором любая прямая, проведенная в теле, остается параллельной своему первоначальному положению во все время движения.
2. Перечислите свойства поступательного движения твердого тела.
Свойства поступательного движения определяются следующей теоремой: при поступательном движении все точки тела описывают одинаковые (при наложении совпадающие) траектории и имеют в каждый момент времени одинаковые по модулю и направлению скорости и ускорения.
3. Дайте определение вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
Движение, при котором по крайней мере две точки твердого тела или неизменяемой системы остаются неподвижными, называется вращательным; прямая линия, соединяющая эти две точки, называется осью вращения
В определении вращательного движения говорится о неизменяемой системе, потому что ось вращения может лежать и вне тела.
Вращательное движение в технике встречается очень часто. Во многих машинах имеются звенья, совершающие вращательное движение, например, валы, шкивы, зубчатые колеса, ступицы и т. п.
4. Как записывается в общем виде уравнение вращательного движения твердого тела?
φ=φ(t) – уравнение вращательного движения твердого тела.
5. Напишите формулу, устанавливающую связь между частотой вращения тела п и угловой скоростью вращения.
6. Дайте определение равномерного и равнопеременного вращательного движения.
Равнопеременное движение — это движение с постоянным касательным ускорением:
at = const.
Если угловое ускорение все время остается постоянным, то такое вращение называется равнопеременным:
В результате изучения темы студент должен:
иметь представление о видах движения тела и их признаках;
знать параметры, характеризующие движение тела вокруг неподвижной оси движения отдельных его точек для любого вида движения.
ДИНАМИКА
При изучении раздела вникните в физический смысл аксиом динамики, научитесь использовать основанный на принципе Даламбера метод кинетостатики, позволяющий применять уравнения равновесия статики для движущегося с ускорением тела. Следует помнить, что сила инерции прилагается к ускоренному телу условно, так как в действительности на него не действует. Особое внимание следует уделить вопросу трения скольжения и понятию самоторможения, имеющим важнейшее значение в технике. Формулы для определения работы, мощности и кинетической энергии тела, а также основной закон динамики для случаев поступательного и вращательного движения тела имеют полную смысловую аналогию (таблица).
Таблица
Понятие | Основные параметры | Поступательные движения | Вращательное движение |
Кинематика | Расстояние Скорость Ускорение | S = ¦(t)V = S’at = V’ | j = ¦(t) w = j’ e = w’ |
Динамика | Силовое воздействие Сила инертности тела Основной закон динамики Работа Мощность Кинематическая энергия Ek | Сила FМасса mF = maW = FSP = FV=m · V 2/2 | Момент M Динамический момент инерции JeM = JW = MjP = MwEk= J · w 2/2 |
Тема 1.9. Основные понятия и аксиомы динамики
При изучении темы обратите внимание на основные задачи динамики. Следует уяснить аксиомы динамики.
Вопросы для самоконтроля
1. Сформулируйте первую аксиому динамики (принцип инерции) и вторую аксиому динамики (основной закон динамики точки).