Андрей Смирнов
Время чтения: ~19 мин.
Просмотров: 0

Механическое движение 1. что должны узнать: 1.что называют механическим движением? 2.как определить, движется тело или нет? 3.какие физические понятия. — презентация

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 13 А 1 9 19) 9 4 Г 16 Н 19/04 ЫЙ НОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СУДАРСТВ О ДЕЛАМ И ТЕН ОПИ САНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬС(57) Изобретение относится к машиностроению, используется для преобразования вращательного движения во врагцательно-поступательное и обратно. Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей. Для достижения положительного эффекта в торцах рейки 6 выполнены кулисные пазы 8, с которыми взаимодействуют головки 10 цапф 9. При реверсе механизма кулисные пазы 8 в рейке 6 и взаимодействуюцие с ними шестигранные головки 10 не дают возможности рейке 6 отклониться от оси врашения цапф. Упомянутое выполнение уменьшает габариты реечного механизма, что расширяет его эксплуатационные возможности.ил..г Составитель Р. ОжинаТехред И. ВересТираж Ь 2оми. ета СССР по делам изЖ — 35, Рау шская наб.,цеское предприятие, г. Ужго Редактор И. РыбиенкоЗаказ 75732ВНИИПИ Государственного3035, МосквГ 1 роивводственно-полиграф Корректор Л. ГатаиПодписноебретений и открытид. 4/5род, ул. Проектная,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования вращательного движения во вращательно-поступательное и обратно. Применимо в насосах, турбинах, компрессорахи двигателях внутреннего сгорания.Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.На фиг. 1 изображен механизм, общийвид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1;на фиг. 3 — реечный механизм, разрез.Реечный механизм содержит корпус 1 сбоковыми стенками 2, направляющую 3,размещенные в корпусе 1 на подшипниках 4 вал 5, рейку 6 замкнутого контура,имеющую зубья на внутренней поверхности,зубчатое колесо 7, зацепляющееся с рейкой 6.В торцах рейки 6 выполнены кулисные пазы 8,а механизм снабжен размещенными в корпусе цапфами 9 с головками 10 с возможностью перемещения вдоль пазов 8. Цапфы 9смонтированы в подшипниках 11 боковых стенок 2.Реечный механизм работает следующимобразом,При вращении вала 5, например, противчасовой стрелки рейка 6 за счет зацепления зубьев поворачивается в ту же сторону,2поворачивая одновременно за счет кулисных пазов 8 шестигранные головки 1 О пустотелых цапф 9. При достижении рейкой 6 горизонтального (по фиг. 1) положения начинается поступательное движение рейки 6 справа налево, фиксируемое направляющей 3 и параллельными гранями шестигранной головки 10. При переходе зубьев рейки 6 из прямолинейного участка в окружной начинается вращение рейки 6.10 При реверсе механизма кулисные пазы 8в рейке 6 и взаимодействующие с ними шестигранные головки 10 цапф 9 не дают возможности рейке 6 отклониться от оси вращения цапф. формула изобретенияРеечный механизм, содержащий корпус, размещенные в нем вал с рейкой замкнутого контура, имеющей зубья на внутренней поверхности, и зубчатое колесо, зацепляющееся с рейкой, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, в торцах рейки выполнены кулисные пазы, а механизм снабжен размещенными в корпусе цапфами с головками, установленными в пазах с возможностью перемещения вдоль них.

Смотреть

Система отсчёта

Материальная точка движется относительно других тел. Тело, по отношению к которому
рассматривается данное механическое движение, называется телом отсчёта.
Тело отсчёта выбирают произвольно в зависимости от решаемых задач.

С телом отсчёта связывается система координат, которая представляет
из себя точку отсчёта (начало координат). Система координат имеет 1, 2 или 3 оси в
зависимости от условий движения. Положение точки на линии (1 ось), плоскости (2 оси)
или в пространстве (3 оси) определяют соответственно одной, двумя или тремя координатами.
Для определения положения тела в пространстве в любой момент времени также необходимо
задать начало отсчёта времени.

Система отсчёта – это система координат, тело отсчета, с которым
связана система координат, и прибор для измерения времени. Относительно системы
отсчёта и рассматривается движение тела. У одного и того же тела относительно
разных тел отсчёта в разных системах координат могут быть совершенно различные координаты.

Траектория движения также зависит от выбора системы отсчёта.

Виды систем отсчёта могут быть различными, например, неподвижная система отсчёта,
подвижная система отсчёта, инерциальная система отсчёта, неинерциальная система отсчёта.

Обслуживание

Своевременное обслуживание любой техники в соответствии с рекомендациями ее производителя обеспечит ее нормальное функционирование, паспортную производительность и выработку планового ресурса.

Обслуживание разбивается на несколько видов

  • текущее обслуживание;
  • диагностика;
  • планово-предупредительный ремонт;
  • внеплановый ремонт;
  • аварийный ремонт.

При условии проведения текущего обслуживания и планово-предупредительных ремонтов в соответствии с графиками удается значительно снизить риски выхода оборудования из строя.

Диагностика проводится с заданной периодичностью и призвана выявить негативные изменения в работе оборудования на ранней стадии и минимизировать потери времени и средств на внеплановые ремонты.

Обслуживание зубчатых передач заключается в их своевременной смазке.

Для ременных необходимо периодическое восстановление силы натяжения ремня.

Диагностика проводится как методом визуального осмотра, таки измерением температуры, уровня шума и вибрации, ультразвуковым и рентгеновским просвечиванием механизма без его разборки.

Обслуживание зубчатого механизма

Что называется механическим движением

Это изменение положения какого-либо тела в пространстве, относительно других тел с течением времени. Материальные точки при этом взаимодействуют по законам механики.

Подразделяется на несколько видов:

  • Движение материальной точки измеряется с помощью нахождения ее координат и отслеживания изменений координат со временем. Найти эти показатели, значит вычислить значения по осям абсцисс и ординат. Изучением этого занимается кинематика точки, которая оперирует такими понятиями, как траектория, перемещение, ускорение, скорость. Движение объекта при этом может быть прямолинейное и криволинейное.
  • Движение твердого тела складывается из перемещения какой-то точки, взятой за основу, и вращательного движения вокруг нее. Изучается кинематикой твердых тел. Перемещение может быть поступательным, то есть вращения вокруг заданной точки не происходит, и все тело движется равномерно, а также плоским — если все тело перемещается параллельно плоскости.
  • Существует так же движение сплошной среды. Это перемещение большого количества точек, связанных только каким-либо полем или областью. Ввиду множества движущихся тел (или материальных точек) одной системы координат здесь недостаточно. Поэтому сколько тел, столько и систем координат. Примером тому может служить волна на море. Она — непрерывна, но состоит из большого количества отдельно взятых точек на множестве систем координат. Вот и получается, что движение волны — перемещение сплошной среды.

Описание

Понятия из физики:

  1. Материальная точка — часть тела или предмет с небольшими параметрами и массой, которые не принимаются в учет при изучении процесса. Это величина, которой в физике пренебрегают.
  2. Перемещение — это расстояние, пройденное материальной точкой из одной координаты в другую. Понятие не следует путать с движением, так как в физике это определение пути.
  3. Пройденный путь — это участок, который прошел предмет. Что такое пройденный путь рассматривает раздел физики под названием «Кинематика».
  4. Траектория в пространстве — это прямая или ломаная линия, по которой объект проходит путь. Представить, что такое траектория, согласно определению из области физики, можно мысленно начертив линию.
  5. Механическим называют перемещение по заданной траектории.

Внимание! Взаимодействие тел осуществляется по законам механики, и этот раздел называется кинематикой.

Достаточно мысленно найти точку в пространстве и от нее провести координатные оси, относительно ее будет двигаться предмет по ломаной или прямой линии, причем виды движения тоже будут разные, в их числе поступательное, осуществляемое при колебании и вращении.

Например, кот находится в комнате, перемещается к любому объекту или изменяет свое нахождение в пространстве, двигаясь по разным траекториям.

Расстояние между объектами может отличаться, так как выбранные траектории неодинаковые.

Как проводится отсчет

Что представляет собой система отсчета и как она характеризуется? Отсчет во взаимосвязи с пространственной системой координат, первичным отсчетом времени передвижения — это и есть система отсчета. В разных системах у одного тела может быть разное местонахождение.

Точка находится в системе координат, когда она начинает двигаться, учитывается ее время перемещения.

Тело отсчета — это абстрактный предмет, находящийся в заданной точке пространства.При ориентации на его положение рассматриваются координаты иных тел. К примеру, машина стоит на месте, а человек движется, в данном случае тело отсчета — это машина.

Устройство и назначение главной передачи: коротко о главном

Главная пара (передача) – функциональная часть трансмиссии автомобиля, преобразующая момент от силового агрегата с последующей передачей на приводы. Физически главная пара является редуктором, который состоит из ведущего и ведомого звена. Ведущее звено главной передачи имеет меньший размер, чем ведомое, и находится в зацеплении со вторичным валом коробки передач, более крупная ведомая шестерня – взаимосвязана с дифференциалом.

КПД главной передачи напрямую зависит от количества зубцов каждого звена, а для увеличения ресурса эксплуатации требуется увеличение жесткости конструкции и внедрение дополнительных подшипников качения.

Размещается ГП, как правило, в картере силового агрегата или внутри трансмиссии на переднеприводных автомобилях, либо в картере заднего моста рядом с дифференциалом – для заднеприводного транспорта. На автомобилях с полным приводом конструкционное расположение главной пары напрямую зависит от особенностей строения привода.

Осевая симметрия

Видео YouTube

Два рассмотренных движения (параллельный перенос и поворот) при их комбинировании задают практически любое движение, которое мы можем представить.

В самом деле, передвиньте книгу по столу так, как вам этого захочется. Движение книги можно разложить на два (см. рис. 20): параллельный перенос до того места, где она находится теперь, и поворот до того положения, в котором она оказалась. Можно сказать, что все движения можно описать параллельным переносом и поворотом.

Рис. 20. Разложение движения книги на два: параллельный перенос и поворот

Но с помощью такого движения мы никогда не сможем получить книгу, повернутую к нам другой стороной обложки – как бы мы ее ни переносили и ни поворачивали, ее ориентация в пространстве не изменится. И здесь нам на помощь придет симметрия, о которой мы говорили в начале урока. Вспомните: в зеркале правая рука становится левой.

Две точки  и  называются симметричными относительно прямой , если прямая проходит через середину отрезка  перпендикулярно ему (см. рис. 21).

Рис. 21. Точки  и , симметричные относительно прямой 

Понятно, что для любой точки  всегда существует симметричная точка  и причем единственная. Зададим отображение, используя это понятие.

Осевой симметрией относительно прямой  называется отображение плоскости на себя, при котором каждая точка плоскости переходит в точку, ей симметричную относительно прямой  (см. рис. 22).

Рис. 22. Осевая симметрия

Нетрудно показать, что такое отображение сохраняет расстояние.

Теорема 4.При осевой симметрии сохраняются расстояния, т. е. осевая симметрия является движением.

Доказательство

Рассмотрим случай, когда оба прообраза (точки  и ) лежат с одной стороны от оси симметрии  (см. рис. 23).

Рис. 23. Точки  и  лежат с одной стороны от оси симметрии 

Построим их образы, точки  и , симметричные относительно прямой  (см. рис. 24).

Рис. 24. Точки  и  – образы точек  и 

Необходимо доказать:

Сделать это можно, например, так: построим два прямоугольных треугольника  и  (см. рис. 25).

Рис. 25. Рассматриваемые прямоугольные треугольники  и 

Видим ли мы, что четырехугольник  – прямоугольник? Да, видим.

Стороны и  перпендикулярны одной прямой, а значит, параллельны друг другу:

Стороны  и  тоже перпендикулярны одной прямой, следовательно, тоже параллельны:

Четырехугольник уже параллелограмм, и у него уже есть два прямых угла. Он прямоугольник, тогда:

Вычтем из них равные отрезки  и  и получим:

Тогда в двух прямоугольных треугольниках  и  катеты попарно равны, что является признаком равенства треугольников. Раз треугольники равны, то равны их гипотенузы , т. е. расстояния между прообразами и образами. Осевая симметрия сохраняет расстояние и является движением.

Доказано.

Существуют, конечно, и другие варианты расположения прообразов относительно оси симметрии. Вот некоторые из них (см. рис. 26). Попробуйте самостоятельно доказать сохранение расстояний в этих случаях.

Рис. 26.  Некоторые варианты расположения прообразов относительно оси симметрии

Легко убедиться, что осевая симметрия не сводится к параллельному переносу и повороту – именно симметричный себе образ мы видим в зеркале. Конечно, если «выйти» из плоскости и рассмотреть движение в пространстве, то осевую симметрию можно свести к переносу и повороту – при повороте в пространстве наша книга может поменять ориентацию. Но мы рассматриваем только преобразования плоскости, и в этом случае осевая симметрия – отдельный вид движения.

Если некая осевая симметрия переводит фигуру саму в себя, то ось симметрии называют осью симметрии фигуры.

У одной фигуры может быть одна, несколько или бесконечное количество осей симметрии. Например, у равнобедренного треугольника медиана, проведенная к основанию, является осью симметрии (см. рис. 27). У произвольного прямоугольника две оси симметрии. Посчитайте, сколько осей симметрии у равностороннего треугольника, параллелограмма, ромба, квадрата, круга.

Рис. 27. В равнобедренном треугольнике медиана, проведенная к основанию, является осью симметрии

Типы

Известные виды движения:

  1. Поступательное. Характеризуется параллельностью двух соединенных между собой точек, одинаково движущихся в пространстве. Предмет движется поступательно, когда проходит по одной линии. Достаточно представить замену стержня в шариковой ручке, то есть стержень двигается поступательно по заданному пути, при этом каждая его часть движется параллельно и одинаково. Довольно часто такое встречается в механизмах.
  2. Вращательное. Предмет описывает окружность во всех плоскостях, которые расположены параллельно друг другу. Оси вращения — центры описываемых окружностей, а точки, расположенные на оси неподвижны. Сама вращающая ось может быть расположена внутри тела (ротационное), а также соединятся с внешними его точками (орбитальное). Чтобы уяснить, что это такое, можно взять обычную иглу с ниткой. Последнюю зажать между пальцами и постепенно раскручивать иглу. Игла будет описывать окружность, и подобные виды движения следует относить к орбитальным. Пример ротационного вида: раскручивание предмета на твердой поверхности.
  3. Колебательное. Все точки тела, перемещающегося по заданной траектории, с точностью или приближено повторяются через одинаковое время. Наглядный пример — шайба, подвешенная на шнуре, колеблющаяся вправо и влево.

Внимание! Особенность поступательного движения. Предмет двигается по прямой линии, и в любой временной промежуток все его точки перемещаются в одном направлении — это поступательное движение

Если едет велосипед, то в любое время можно отдельно рассмотреть траекторию его любой точки, она будет одинаковой

При этом не важно, ровная поверхность или нет.. Данные виды движения встречаются ежедневно на практике, поэтому проиграть их мысленно не составит труда

Данные виды движения встречаются ежедневно на практике, поэтому проиграть их мысленно не составит труда.

Классификация механических передач

Машиностроителями принято несколько классификаций в зависимости от классифицирующего фактора.

По принципу действия различают следующие виды механических передач:

  • зацеплением;
  • трением качения;
  • гибкими звеньями.

По направлению изменения числа оборотов выделяют редукторы (снижение) и мультипликаторы (повышение). Каждый из них соответственно изменяет и крутящий момент (в обратную сторону).

По числу потребителей передаваемой энергии вращения вид может быть:

  • однопотоковый;
  • многопотоковый.

Классификация механических передач

По числу этапов преобразования – одноступенчатые и многоступенчатые.

По признаку преобразования видов движения выделяют такие типы механических передач, как

  • Вращательно-поступательные. Червячные, реечные и винтовые.
  • Вращательно-качательные. Рычажные пары.
  • Поступательно-вращательные. Кривошипно-шатунные широко применяются в двигателях внутреннего сгорания и паровых машинах.

Для обеспечения движения по сложным заданным траекториям используют системы рычагов, кулачков и клапанов.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. В состав системы отсчёта входят

1) только тело отсчёта 2) только тело отсчёта и система координат 3) только тело отсчёта и часы 4) тело отсчёта, система координат, часы

2. Относительной величиной является: А. Путь; Б. Перемещение. Правильный ответ

1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

3. Пассажир метро стоит на движущемся вверх эскалаторе. Он неподвижен относительно

1) пассажиров, стоящих на другом эскалаторе, движущемся вниз 2) других пассажиров, стоящих на этом же эскалаторе 3) пассажиров, шагающих вверх по этому же эскалатору 4) светильников на баллюстраде эскалатора

4. Относительно какого тела покоится автомобиль, движущийся по автостраде?

1) относительно другого автомобиля, движущегося с такой же скоростью в противоположную сторону 2) относительно другого автомобиля, движущегося с такой же скоростью в ту же сторону 3) относительно светофора 4) относительно идущего вдоль дороги пешехода

5. Два автомобиля движутся с одинаковой скоростью 20 м/с относительно Земли в одном направлении. Чему равна скорость одного автомобиля в системе отсчёта, связанной с другим автомобилем?

1) 0 2) 20 м/с 3) 40 м/с 4) -20 м/с

6. Два автомобиля движутся с одинаковой скоростью 15 м/с относительно Земли навстречу друг другу. Чему равна скорость одного автомобиля в системе отсчёта, связанной с другим автомобилем?

1) 0 2) 15 м/с 3) 30 м/с 4) -15 м/с

7. Какова относительно Земли траектория точки лопасти винта летящего вертолёта?

1) прямая 2) окружность 3) дуга 4) винтовая линия

8. Мяч падает с высоты 2 м и после удара о пол поднимается на высоту 1,3 м. Чему равны путь ​\( l \)​ и модуль перемещения ​\( s \)​ мяча за всё время движения?

1) \( l \)= 3,3 м, ​\( s \)​ = 3,3 м 2) \( l \) = 3,3 м, \( s \) = 0,7 м 3) \( l \)= 0,7 м, \( s \) = 0,7 м 4) \( l \)= 0,7 м, \( s \) = 3,3 м

9. Решают две задачи. 1. Рассчитывают скорость движения поезда между двумя станциями. 2. Определяют силу трения, действующую на поезд. При решении какой задачи поезд можно считать материальной точкой?

1) только первой 2) только второй 3) и первой, и второй 4) ни первой, ни второй

10. Точка обода колеса при движении велосипеда описывает половину окружности радиуса ​\( R \)​. Чему равны при этом путь ​\( l \)​ и модуль перемещения ​\( s \)​ точки обода?

1)\( l=2R \), ​\( s=2R \)​ 2)\( l=\pi R \),\( s=2R \) 3)\( l=2R \),\( s=\pi R \) 4) \( l=\pi R \), \( s=\pi R \).

11. Установите соответствие между элементами знаний в левом столбце и понятиями в правом столбце. В таблице под номером элемента знаний левого столбца запишите соответствующий номер выбранного вами понятия правого столбца.

ЭЛЕМЕНТ ЗНАНИЙ A) физическая величина Б) единица величины B) измерительный прибор

ПОНЯТИЕ 1) траектория 2) путь 3) секундомер 4) километр 5) система отсчёта

12. Установите соответствие между величинами в левом столбце и характером величины в правом столбце. В таблице под номером элемента знаний левого столбца запишите соответствующий номер выбранного вами понятия правого столбца.

ВЕЛИЧИНА A) путь Б) перемещение B) проекция перемещения

ХАРАКТЕР ВЕЛИЧИНЫ 1) скалярная 2) векторная

Часть 2

13. Автомобиль свернул на дорогу, составляющую угол 30° с главной дорогой, и совершил по ней перемещение, модуль которого равен 20 м. Определите проекцию перемещения автомобиля на главную дорогу и на дорогу, перпендикулярную главной дороге.

«Механическое движение. Траектория и путь»

Механическое движение — это изменение положения тела или его частей относительно других тел с течением времени. Механическое движение — это изменение положения тела или его частей относительно других тел с течением времени. Изучение механики традиционно начинают с кинематики.

Кинематика — раздел механики, в котором рассматривают способы описания механического движения тел без выяснения причин изменения характера их движения. Сами причины рассматриваются в других разделах механики.

Траектория движения — это линия, вдоль которой движется тело.

Перемещением точки за промежуток времени называют направленный отрезок прямой, начало которого совпадает с начальным положением точки, а конец — с конечным положением точки. Перемещение точечного тела определяется только конечной и начальной координатами тела и не зависит от того, как двигалось тело в течение рассматриваемого промежутка времени.

Путь — это длина траектории, пройденной телом. Путь — всё расстояние, пройденное точечным телом за рассматриваемый промежуток времени.

Если тело в процессе движения не меняло направления движения, то пройденный этим телом путь равен модулю его перемещения. Если тело в течение рассматриваемого промежутка времени меняло направление своего движения, путь больше и модуля перемещения тела, и модуля изменения координаты тела.

Путь всегда величина неотрицательная. Он равен нулю только в том случае, если в течение всего рассматриваемого промежутка времени тело покоилось (стояло на месте).

Виды траекторий. Если тело движется вдоль прямой, движение называют прямолинейным. Траектория в этом случае — отрезок прямой. Если же траектория — кривая линия, движение называют криволинейным.

Относительность движения

Для того чтобы описать положение данного тела в пространстве, необходимо:

  1. выбрать тело отсчёта и начало отсчёта на нём;
  2. связать с ним координатную ось, проходящую через начало отсчёта в нужном направлении, и указать единицу длины.

При этом расстояние от начала отсчёта до данного тела, выраженное в выбранных единицах длины и взятое с соответствующим знаком, называют координатой этого тела.

Система отсчета

Поступив так, мы будем говорить, что описали положение данного тела относительно выбранного тела отсчёта. Если мы выберем в качестве тела отсчёта другое тело или другую ось координат, то и координата данного тела может стать другой. Совокупность тела отсчёта, с которым связана ось координат, и часов называют системой отсчёта.

Если координата тела не изменяется с течением времени в выбранной системе отсчёта, то говорят, что это тело в данной системе отсчёта неподвижно, или покоится.

Если координата тела выбранной системы отсчёта увеличивается со временем, то говорят, что тело движется в положительном направлении координатной оси. Напротив, если координата тела в выбранной системе отсчёта со временем уменьшается, то говорят, что тело движется в отрицательном направлении координатной оси.

Нельзя сказать, как движется тело, если не сказать, в какой системе отсчёта рассматривается это тело. Иначе говоря, одно и то же тело в разных системах отсчёта может двигаться по-разному (в том числе и покоиться).

Конспект по физике в 7 классе по теме «Механическое движение. Траектория».

Следующая тема: Прямолинейное равномерное движение

2.1.2. Кинематические уравнения движения. Длина пути и вектор перемещения

1. При движении тела относительно выбранной системы координат его положение изменяется с течением времени. Движение материальной точки будет полностью определено, если заданы непрерывные и однозначные функции времени t:

x = x(t), y = y(t), z = z(t).

Эти уравнения описывают изменение координат точки от времени и называются кинематическими уравнениями движения.

2. Путь — часть траектории, пройденной телом за определенный промежуток времени. Момент времени t, от которого начинается его отсчет, называется начальным моментом времени, обычно t=0 в силу произвольного выбора начала отсчета времени.

Длиной пути называется сумма длин всех участков траектории. Длина пути не может быть величиной отрицательной, она всегда положительна. Например, материальная точка переместилась из точки траектории С сначала в точку А, а затем в точку В (Рисунок 1). Длина ее пути равна сумме длин дуги СА и дуги АВ.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью – простейший вид криволинейного движения.

Траектория движения – окружность. Вектор скорости направлен по касательной к окружности. Модуль скорости тела с течением времени не изменяется, а ее направление при движении по окружности в каждой точке изменяется, поэтому движение по окружности – это движение с ускорением. Ускорение, которое изменяет направление скорости, называется центростремительным. Центростремительное ускорение направлено по радиусу окружности к ее центру.

Центростремительное ускорение – это ускорение, характеризующее быстроту изменения направления вектора линейной скорости. Обозначение – ​\( a_{цс} \)​, единицы измерения – ​м/с2​.

Движение тела по окружности с постоянной по модулю скоростью является периодическим движением, т. е. его координата повторяется через равные промежутки времени.Период – это время, за которое тело совершает один полный оборот. Обозначение – ​\( T \)​, единицы измерения – с.

где ​\( N \)​ – количество оборотов, ​\( t \)​ – время, за которое эти обороты совершены.Частота вращения – это число оборотов за единицу времени. Обозначение – ​\( \nu \)​, единицы измерения – с–1 (Гц).

Период и частота – взаимно обратные величины:

Линейная скорость – это скорость, с которой тело движется по окружности. Обозначение – ​\( v \)​, единицы измерения – м/с. Линейная скорость направлена по касательной к окружности:

Угловая скорость – это физическая величина, равная отношению угла поворота к времени, за которое поворот произошел. Обозначение – ​\( \omega \)​, единицы измерения – рад/с .

Направление угловой скорости можно определить по правилу правого винта (буравчика). Если вращательное движение винта совпадает с направлением движения тела по окружности, то поступательное движение винта совпадает с направлением угловой скорости. Связь различных величин, характеризующих движение по окружности с постоянной по модулю скоростью:

Важно! При равномерном движении тела по окружности точки, лежащие на радиусе, движутся с одинаковой угловой скоростью, т. к

радиус за одинаковое время поворачивается на одинаковый угол. А вот линейная скорость разных точек радиуса различна в зависимости от того, насколько близко или далеко от центра они располагаются:

Если рассматривать равномерное движение двух сцепленных тел, то в этом случае одинаковыми будут линейные скорости, а угловые скорости тел будут различны в зависимости от радиуса тела:

Когда колесо катится равномерно по дороге, двигаясь относительно нее с линейной скоростью ​\( v_1 \)​, и все точки обода колеса движутся относительно его центра с такой же линейной скоростью \( v_1 \), то относительно дороги мгновенная скорость разных точек колеса различна.

Мгновенная скорость нижней точки ​\( (m) \)​ равна нулю, мгновенная скорость в верхней точке ​\( (n) \)​ равна удвоенной скорости ​\( v_1 \)​, мгновенная скорость точки ​\( (p) \)​, лежащей на горизонтальном радиусе, рассчитывается по теореме Пифагора, а мгновенная скорость в любой другой точке ​\( (c) \)​ – по теореме косинусов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации