ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
188
189
[]
[]
.
;sincos
cossin2sincos
;sincos
cossin2sincos
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
dt
zd
dt
zd
W
txty
t
dt
xd
t
dt
yd
t
dt
xd
t
dt
yd
dt
yd
W
tytx
t
dt
yd
t
dt
xd
t
dt
yd
t
dt
xd
dt
xd
W
z
y
x
′
==
′
−
′
−
−
′
−
′
−
′
+
′
==
′
−
′
−
−
′
+
′
−
′
−
′
==
ωωω
ωωωωω
ωωω
ωωωωω
( 6.9)
Ïî çàêîíó, âûðàæåííîìó ôîðìóëàìè (6.8), áóäóò èçìåíÿòüñÿ
è êîìïîíåíòû ñèëû F:
.
,sincos
,sincos
zz
xyy
yxx
FF
tFtFF
tFtFF
′
′′
′′
′
=
′
−
′
=
′
−
′
=
ωω
ωω
(6.10)
 ÈÑÎ L ñïðàâåäëèâ 2-îé çàêîí Íüþòîíà, ïîýòîìó ìîæíî
ñîñòàâèòü ñëåäóþùèå ïðîåêöèè ôîðìóëû ýòîãî çàêîíà:
F
X
= mW
X
; F
Y
= mW
Y
; F
Z
= mW
Z
. (6.11)
 ÍÑÎ L óðàâíåíèå äâèæåíèÿ â ïðîåêöèÿõ íà îñè
êîîðäèíàò çàïèøåòñÿ òàê:
( )
()
′
−
′
−
−
′
+
′
−
′
−
′
=
′
−
′
′′′′
′′
tytx
tvtvtWtW
mtFtF
yxyx
yx
ωωω
ωωωωω
ωω
sincos
cossin2sincos
sincos
2
;
(6.12)
()
()
.
;
sincos
cossin2sincos
sincos
2
zz
xyxt
xy
WmF
txty
tvtvtWtW
mtFtF
′′
′′′′
′′
′
=
′
′
+
′
−
−
′
−
′
−
′
+
′
=
′
−
′
ωωω
ωωωωω
ωω
Ðåøàÿ ñîâìåñòíî ýòó ñèñòåìó óðàâíåíèé, ìîæíî ïîëó÷èòü
áîëåå êîìïàêòíóþ ôîðìó çàïèñè ïðîåêöèé óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ
â ÑÎ L (ïðåäîñòàâëÿåì ýòó îïåðàöèþ îñóùåñòâèòü ÷èòàòåëþ
ñàìîñòîÿòåëüíî):
ïðîäîëæàþò ïðèòÿãèâàòüñÿ äðóã ê äðóãó (èìååòñÿ â âèäó
ïîñëåäíèé ñëó÷àé äâèæåíèÿ ÍÑÎ)?
Íî ïðåæäå, ÷åì äàòü îòâåò íà ýòîò íåîæèäàííûé, íî î÷åíü
âàæíûé äëÿ íàøåé òåîðèè âîïðîñ, ñäåëàåì äàëüíåéøåå îáîáùåíèå
ïðèíöèïà ýêâèâàëåíòíîñòè, ðàññìîòðåâ äðóãîé êëàññ ÍÑÎ -
âðàùàþùèåñÿ ÑÎ.
á) Âðàùàþùàÿñÿ ñèñòåìà îòñ÷åòà.
Äëÿ óïðîùåíèÿ çàäà÷è ðàññìîòðèì ÷àñòíûé ñëó÷àé. Ïóñòü
ÍÑÎ L âðàùàåòñÿ âîêðóã îñè 0z èíåðöèàëüíîé ÑÎ L ñ
óãëîâîé ñêîðîñòüþ
ω
(ðèñ.8). Ôîðìóëû ïåðåõîäà îò íå
øòðèõîâàííûõ ê øòðèõîâàííûì êîîðäèíàòàì èìåþò âèä
(íåðåëÿòèâèñòñêèé ñëó÷àé):
x = xcos
ϕ
+ ysin
ϕ
;
y = ycos
ϕ
- xsin
ϕ
; (6.7)
z = z; t = t;
ϕ
=
ω
t.
Íàì ïîòðåáóþòñÿ è îáðàùåííûå ôîðìóëû:
x = xcos
ω
t - ysin
ω
t;
y = ycos
ω
t + xsin
ω
t; (6.8)
z = z, t = t.
Äëÿ ñîñòàâëåíèÿ óðàâíåíèé äâèæåíèÿ íåîáõîäèìî íàéòè
ïðîåêöèè óñêîðåíèÿ. Ïðîäèôôåðåíöèðóåì ôîðìóëû (6.8) ïî
âðåìåíè äâàæäû:
Ðèñ. 8.
M
O
x
x
′
y
y
′
ϕ
ϕ
ϕ
y
y′ M d 2 x d 2 x′ d 2 y′ dx′ dy ′
Wx = = cos ωt − sin ωt − 2ω sin ωt + cosωt −
2 2 2
dt dt dt dt dt
ϕ
x′
− ω 2 [x′ cosωt − y ′sin ωt ];
ϕ
d 2 y d 2 y′ d 2 x′ dy′ dx ′
ϕ Wy = = cos ωt + sin ωt − 2ω sin ωt − cosωt −
dt
2 2 2
O x dt dt dt dt
( 6.9)
Ðèñ. 8. − ω 2 [y ′ cosωt − x′ sin ωt ];
d 2 z d 2 z′
Wz = = 2 .
ïðîäîëæàþò ïðèòÿãèâàòüñÿ äðóã ê äðóãó (èìååòñÿ â âèäó dt 2 dt
ïîñëåäíèé ñëó÷àé äâèæåíèÿ ÍÑÎ)?
Ïî çàêîíó, âûðàæåííîìó ôîðìóëàìè (6.8), áóäóò èçìåíÿòüñÿ
Íî ïðåæäå, ÷åì äàòü îòâåò íà ýòîò íåîæèäàííûé, íî î÷åíü è êîìïîíåíòû ñèëû F:
âàæíûé äëÿ íàøåé òåîðèè âîïðîñ, ñäåëàåì äàëüíåéøåå îáîáùåíèå
Fx = Fx′′ cosωt − Fy′′ sin ωt,
ïðèíöèïà ýêâèâàëåíòíîñòè, ðàññìîòðåâ äðóãîé êëàññ ÍÑÎ -
âðàùàþùèåñÿ ÑÎ. Fy = Fy′′ cosωt − Fx′′ sin ωt ,
(6.10)
Fz = Fz′′ .
á) Âðàùàþùàÿñÿ ñèñòåìà îòñ÷åòà.
 ÈÑÎ L ñïðàâåäëèâ 2-îé çàêîí Íüþòîíà, ïîýòîìó ìîæíî
Äëÿ óïðîùåíèÿ çàäà÷è ðàññìîòðèì ÷àñòíûé ñëó÷àé. Ïóñòü
ñîñòàâèòü ñëåäóþùèå ïðîåêöèè ôîðìóëû ýòîãî çàêîíà:
ÍÑÎ L âðàùàåòñÿ âîêðóã îñè 0z èíåðöèàëüíîé ÑÎ L ñ
FX = mWX ; FY = mWY ; FZ = mWZ . (6.11)
óãëîâîé ñêîðîñòüþ ω (ðèñ.8). Ôîðìóëû ïåðåõîäà îò íå
 ÍÑÎ L óðàâíåíèå äâèæåíèÿ â ïðîåêöèÿõ íà îñè
øòðèõîâàííûõ ê øòðèõîâàííûì êîîðäèíàòàì èìåþò âèä
êîîðäèíàò çàïèøåòñÿ òàê:
(íåðåëÿòèâèñòñêèé ñëó÷àé):
x = xcos ϕ + ysin ϕ ; ( )
Wx′′ cosωt − W y′′ sin ωt − 2ω v′x ′ sin ωt + v′y ′ cosωt −
Fx′′ cosωt − Fy′′ sin ωt = m ;
y = ycos ϕ - xsin ϕ ; (6.7) − ω (x′ cosωt − y′ sin ωt )
2
z = z; t = t; ϕ = ω t.
(6.12)
Íàì ïîòðåáóþòñÿ è îáðàùåííûå ôîðìóëû:
x = xcos ω t - ysin ω t; ( )
Wt′′ cosωt + Wx′′ sin ωt − 2ω v′y ′ sin ωt − v′x ′ cosωt −
y = ycos ω t + xsin ω t; (6.8) Fy′′ cosωt − Fx′′ sin ωt = m ;
− ω ( y ′ cosωt + x′ sin ωt )
2
z = z, t = t.
Äëÿ ñîñòàâëåíèÿ óðàâíåíèé äâèæåíèÿ íåîáõîäèìî íàéòè Fz′′ = mWz′′ .
ïðîåêöèè óñêîðåíèÿ. Ïðîäèôôåðåíöèðóåì ôîðìóëû (6.8) ïî Ðåøàÿ ñîâìåñòíî ýòó ñèñòåìó óðàâíåíèé, ìîæíî ïîëó÷èòü
âðåìåíè äâàæäû: áîëåå êîìïàêòíóþ ôîðìó çàïèñè ïðîåêöèé óðàâíåíèÿ äâèæåíèÿ
â ÑÎ L (ïðåäîñòàâëÿåì ýòó îïåðàöèþ îñóùåñòâèòü ÷èòàòåëþ
ñàìîñòîÿòåëüíî):
188 189
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- …
- следующая ›
- последняя »
