Кинематика и динамика твердого тела. Амелькин Н.И. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

относительно системы
321
iii
Ο
с началом в точке
Ο
и
ортами, параллельными одноименным ортам исходной
системы отсчета
32
i
1
iiA
(рис. 1).
r
Поскольку для произвольной точки тела положение
вектора
в связанной с телом системе
ΟΕ
остается
неизменным, т.е. компоненты
в выражении
k
r
=
3
1
kk
er=
k
r
постоянны, то в силу формулы (2.4) положение
R
этой
точки относительно системы отсчета
321
iiiA
задается
равенством
,
~~
(
0
3
1
3
1
)
ΛΛΛΛ
Ο
ΟΟ
rRir
erRrRR
k
kk
k
kk
+
+=+=
=
=
=
=
=
где
=
3
1
kk
ir
=
0
k
r
постоянный вектор, который является
отображением вектора из связанного с телом базиса
ΟΕ
в
базис
Ο
Ι
и определяет начальное положение
рассматриваемой точки тела в системе
321
ii i
Ο
(когда базисы
ΟΕ
и совпадают).
r
Ο
Ι
Найдем скорость произвольной точки тела в системе
. Учитывая, что для нормированного кватерниона
Λ
выполняются соотношения
321
iiiA
,0
~~
,1
~
=+=
ΛΛΛΛΛΛ
(2.19)
получаем
,
~~
~~
00
ΛΛΛΛ
ΛΛΛΛ
Ο
ΟΟ
rrV
rrVrRV
+=
=++=+=
(2.20)
29
относительно системы Ο i1i2 i3 с началом в точке Ο и
ортами, параллельными одноименным ортам исходной
системы отсчета Ai1i2 i3 (рис. 1).
   Поскольку для произвольной точки тела положение
вектора r в связанной с телом системе ΟΕ остается
                                                              3
неизменным, т.е. компоненты           rk   в выражении   r = ∑ rk ek
                                                             k =1
постоянны, то в силу формулы (2.4) положение R этой
точки относительно системы отсчета    Ai1i2 i3 задается
равенством
                           3
R = RΟ + r = RΟ + ∑ rk ek =
                          k =1
          3           ~                         ~
= Λ ( ∑ rk ik )       Λ = RΟ + Λ r 0 Λ ,
         k =1
                3
где   r 0 = ∑ rk ik   – постоянный вектор, который является
              k =1
отображением вектора r из связанного с телом базиса ΟΕ в
базис   ΟΙ     и    определяет    начальное       положение
рассматриваемой точки тела в системе Ο i1i2 i3 (когда базисы
ΟΕ и ΟΙ совпадают).
    Найдем скорость произвольной точки тела в системе
 Ai1i2 i3 . Учитывая, что для нормированного кватерниона Λ
выполняются соотношения
          ~                      ~          ~
      Λ Λ = 1, ⇒ Λ Λ + Λ Λ = 0,                                   (2.19)
получаем
                         ~        ~
V = RΟ + r = VΟ + Λ r 0 Λ + Λ r 0 Λ =
                                                               (2.20)
           ~           ~
= VΟ + Λ Λ r − r Λ Λ ,


                                     29