Кинематика. Шорохов А.В. - 51 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Отсюда w
τ
BA
40 см/с
2
. Следовательно, тангенциальное ускорение точки B
направлено вдоль направления оси y.
Зная тангенциальное ускорение, вычислим мгновенное угловое ускоре-
ние точки B:
ε
p
=
w
τ
BA
BA
0.5 с
1
. (143)
8. Находим ускорения остальных точек системы.
По вычисленным значениям угловой скорости и углового ускорения на-
ходим нормальные, тангенциальные и полные ускорения остальных точек
системы (если это требуется в условиях задачи).
5. Мгновенный центр ускорений
Иногда бывают известны угловое ускорение ε и угловая скорость ω то-
чек плоской фигуры. В этом случае для решения задач и нахождения уско-
рений точек тела удобно бывает рассматривать движение тела относительно
мгновенного центра ускорений, то есть точки, связанной с телом, ускорение
которой в данный момент времени равно нулю.
Покажем, что мгновенный центр ускорений всегда существует (будем
считать, что ω и ε не равны нулю одновременно).
Пусть точка A является полюсом. Тогда, как было показано ранее, уско-
рение любой точки плоской фигуры B можно выразить через ускорение точ-
ки A и тангенциальное и нормальное ускорения данной точки относительно
точки A
w
B
= w
A
+ ε ×
BA + ω × (ω ×
BA). (144)
Пусть w = 0. Запишем (144) в проекциях на оси координат. Выберем на-
правление оси z перпендикулярно плоскости фигуры, тогда ω = ω
k, ε = ε
k,
BA = (x
B
x
A
)
i + (y
B
y
A
)
j + (z
B
z
A
)
k.
Из (131) следует, что
ε ×
BA == (y
B
y
A
)ε
i + (x
B
x
A
)ε
j (145)
ω ×
BA = (y
B
y
A
)ω
i + (x
B
x
A
)ω
j. (146)
49
        τ
Отсюда wBA ≈ 40 см/с2 . Следовательно, тангенциальное ускорение точки B
направлено вдоль направления оси y.
      Зная тангенциальное ускорение, вычислим мгновенное угловое ускоре-
ние точки B:
                                     τ
                                    wBA
                               εp =     ≈ 0.5 с−1 .                   (143)
                                    BA
8. Находим ускорения остальных точек системы.
      По вычисленным значениям угловой скорости и углового ускорения на-
ходим нормальные, тангенциальные и полные ускорения остальных точек
системы (если это требуется в условиях задачи). 

      5. Мгновенный центр ускорений

      Иногда бывают известны угловое ускорение ε и угловая скорость ω то-
чек плоской фигуры. В этом случае для решения задач и нахождения уско-
рений точек тела удобно бывает рассматривать движение тела относительно
мгновенного центра ускорений, то есть точки, связанной с телом, ускорение
которой в данный момент времени равно нулю.
      Покажем, что мгновенный центр ускорений всегда существует (будем
считать, что ω и ε не равны нулю одновременно).
      Пусть точка A является полюсом. Тогда, как было показано ранее, уско-
рение любой точки плоской фигуры B можно выразить через ускорение точ-
ки A и тангенциальное и нормальное ускорения данной точки относительно
точки A
                                      −→             −→
                      w    ⃗ A + ⃗ε × BA + ω
                      ⃗B = w               ⃗ × (⃗ω × BA).             (144)

Пусть w
      ⃗ = 0. Запишем (144) в проекциях на оси координат. Выберем на-
                                                        ⃗ = ω⃗k, ⃗ε = ε⃗k,
правление оси z перпендикулярно плоскости фигуры, тогда ω
BA = (xB − xA )⃗i + (yB − yA )⃗j + (zB − zA )⃗k.
      Из (131) следует, что
                         −→
                    ⃗ε × BA == −(yB − yA )ε⃗i + (xB − xA )ε⃗j         (145)

                        −→
                    ⃗ × BA = −(yB − yA )ω⃗i + (xB − xA )ω⃗j.
                    ω                                                 (146)

                                                                         49