Теоретическая механика. Зеленский С.А - 23 стр.

UptoLike

23
4. Касательное ускорение найдем, дифференцируя по времени равенство
2 2 2
xy

. Получим
2 2 2
y
x
xy
d
d
d
dt dt dt

,
откуда
x x y y
aa
d
a
dt


. (5)
Числовые значения всех величин, входящих в правую часть выражения
(5), определены и даются равенствами (3) и (4). Подставив в (5) эти числа,
найдем сразу, что при
1
1сt
2
1
0,66 смa
.
5. Нормальное ускорение точки
22
n
a a a

. Подставляя сюда найден-
ные числовые значения
1
a
и
, получим, что при
1
1сt
2
1
0,58 см
n
a
.
6. Радиус кривизны траектории
2
n
a
. Подставляя сюда числовые зна-
чения
1
и
, найдем, что при
1
1сt
1
3,05 см
.
Ответ:
1
1,33 см/с
,
2
1
0,88 см/сa
,
2
1
0,66 смa
,
2
1
0,58 см
n
a
,
1
3,05 см
.
Пример К.1б. Точка движется по дуге окружности радиуса
2 мR
и по
закону
2sin
4
st



(
s
в метрах,
t
в секундах), где
s AM
(рис. К.1б).
Определить скорость и ускорение точки в момент времени
1
1сt
.
Решение. Определяем скорость точки:
cos
24
ds
t
dt





.
При
1
1сt
получим
1
2
1,11 м/с
4

.
Рис. К.1б
     4. Касательное ускорение найдем, дифференцируя по времени равенство
  x2   y2 . Получим
 2



                                    d       d        d y
                               2       2 x x  2 y      ,
                                    dt        dt        dt
откуда

                                        d  x ax   y a y
                                 a                       .                      (5)
                                        dt        
     Числовые значения всех величин, входящих в правую часть выражения
(5), определены и даются равенствами (3) и (4). Подставив в (5) эти числа,
найдем сразу, что при t1  1 с a1  0,66 см/с2 .

     5. Нормальное ускорение точки an  a 2  a2 . Подставляя сюда найден-

ные числовые значения a1 и a1 , получим, что при t1  1 с a1n  0,58 см/с2 .

                                                  2
     6. Радиус кривизны траектории                   . Подставляя сюда числовые зна-
                                                  an
чения 1 и a1n , найдем, что при t1  1 с 1  3,05 см .
     Ответ: 1  1,33 см/с , a1  0,88 см/с2 , a1  0, 66 см/с2 , a1n  0,58 см/с2 ,
1  3,05 см .


     Пример К.1б. Точка движется по дуге окружности радиуса R  2 м и по
                 
закону s  2sin  t  ( s – в метрах, t – в секундах), где s  AM (рис. К.1б).
                4 
Определить скорость и ускорение точки в момент времени t1  1 с .


     Решение. Определяем скорость точки:
                  ds      
                   cos  t  .
                  dt 2    4 
     При t1  1 с получим

                     2
             1            1,11 м/с .
                     4
                                                                   Рис. К.1б

                                                                                         23