Кинематика. Шорохов А.В. - 52 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Следовательно,
ω × (ω ×
BA) =
i
j
k
0 0 ω
(x
B
x
A
)ω (y
B
y
A
)ω 0
=
= (x
B
x
A
)ω
2
i (y
B
y
A
)ω
2
j.
Тогда из (144) следует
{
(w
A
)
x
= (x
B
x
A
)ω
2
+ (y
B
y
A
)ε,
(w
A
)
y
= (x
B
x
A
)ε + (y
B
y
A
)ω
2
.
(147)
Данная система имеет решение относительно x
B
x
A
и y
B
y
A
только
в том случае, если определитель ω
4
+ ε
2
̸= 0. Тогда ее решение имеет вид
x
B
x
A
=
1
ε
2
+ ω
4
[
ω
2
(w
A
)
x
ε(w
A
)
y
]
,
y
B
y
A
=
1
ε
2
+ ω
4
[
ε
2
(w
A
)
x
+ ω
2
(w
A
)
y
]
.
(148)
Или в векторной форме:
BA =
1
ε
2
+ ω
4
(
ω
2
w
A
+ ε × w
A
)
. (149)
Таким образом, точка B всегда может быть найдена по формуле (15),
что и доказывает наше утверждение. Формула (15) дает и геометрический
способ нахождения мгновенного центра ускорений (точки B).
Для нахождения мгновенного центра ускорений необходимо повернуть
вектор ускорения точки A в направлении вращения фигуры (если движение
ускоренное) или в направлении, противоположном вращению (если движение
замедленное), на угол α (tg α = ε/ω
2
). Затем, чтобы получить мгновенный
центр ускорений (точка B), необходимо от точки A в направлении поверну-
того вектора отложить отрезок BA = w
A
/
ε
2
+ ω
4
.
Если нам известно положение мгновенного центра ускорений, то уско-
рение любой точки фигуры (например, точки C) вычисляется согласно стан-
дартным формулам, используемым при нахождения ускорения при вращении
относительно неподвижной оси:
w
C
= w
τ
CB
+ w
n
CB
, w
C
=
ε
2
+ ω
4
. (150)
Следовательно,
                                          ⃗i                ⃗j         ⃗k
                      −→
            ⃗ × (⃗ω × BA) =
            ω                              0                0          ω =
                                  −(xB − xA )ω (yB − yA )ω 0
                            = −(xB − xA )ω 2⃗i − (yB − yA )ω 2⃗j.

     Тогда из (144) следует
                 {
                     (wA )x = (xB − xA )ω 2 + (yB − yA )ε,
                                                                             (147)
                     (wA )y = −(xB − xA )ε + (yB − yA )ω 2 .
     Данная система имеет решение относительно xB − xA и yB − yA только
в том случае, если определитель ω 4 + ε2 ̸= 0. Тогда ее решение имеет вид
                               1     [ 2                       ]
                  xB − xA =           ω   (w A )x − ε(w  A ) y   ,
                            ε2 + ω 4                                         (148)
                               1     [ 2                       ]
                  yB − yA = 2         ε  (w  )
                                            A x  + ω 2
                                                       (wA y .
                                                            )
                           ε + ω4
     Или в векторной форме:
                      −→         1     ( 2               )
                      BA =              ω  w
                                           ⃗ A + ⃗
                                                 ε × w
                                                     ⃗ A   .                 (149)
                              ε2 + ω 4
     Таким образом, точка B всегда может быть найдена по формуле (15),
что и доказывает наше утверждение. Формула (15) дает и геометрический
способ нахождения мгновенного центра ускорений (точки B).
     Для нахождения мгновенного центра ускорений необходимо повернуть
вектор ускорения точки A в направлении вращения фигуры (если движение
ускоренное) или в направлении, противоположном вращению (если движение
замедленное), на угол α (tg α = ε/ω 2 ). Затем, чтобы получить мгновенный
центр ускорений (точка B), необходимо от точки A в направлении поверну-
                                           √
того вектора отложить отрезок BA = wA / ε2 + ω 4 .
     Если нам известно положение мгновенного центра ускорений, то уско-
рение любой точки фигуры (например, точки C) вычисляется согласно стан-
дартным формулам, используемым при нахождения ускорения при вращении
относительно неподвижной оси:
                                                      √
                             τ          n
                    w
                    ⃗C =   w
                           ⃗ CB   +   w
                                      ⃗ CB ,   wC =       ε2 + ω 4 .         (150)