ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Координатная форма записи уравнений движения точки



Для их написания воспользуемся выражением основного закона динамики в виде (11.1). Спроектировав обе части этого выражения на оси декартовой системы отсчета (рис. 12.1), получим:

 

 

Учитывая, что и т.д., получим:

 

 

Таким образом, в декартовой системе отсчета движение точки можно описать системой трех дифференциальных уравнений второго порядка.

 

 

Естественная форма записи уравнений движения точки

 

В тех случаях, когда траектория движения точки определена заранее, успешно используют в решении задач естественный способ задания движения точки. Уравнения движения точки, соответствующие данному способу, получим, проектируя обе части выражения основного закона динамики (11.1) на оси τ, n, b (рис. 12.2):

 
    получим: Учитывая, что:
   

В (12.4) только в первые два уравнения входит кинематический параметр, характери-зующий движение точки, это – V. Последнее выражение в (12.4) по своему виду соответствует уравнению равновесия – уравнению статики. Из всех уравнений (12.4) только первое является дифференциальным. Таким образом, уравнения движения точки, соответствующие естественному способу, являются более простыми по своему виду. В этом их преимущество над уравнениями вида (12.2).

 

Задачи динамики

 

Все задачи динамики можно условно поделить на две группы: первая (прямая) и вторая (обратная) задачи. Условность деления заключается в том, что не все задачи один к одному соответствуют формулировкам, указанным ниже. Возможно и их сочетание в пределах одной задачи.

В прямых задачах: по известным уравнениям движения точки определяют силы,вызы-

Вающие его.

Таким образом, исходными для решения первой задачи динамики точки являются ее уравнения движения, записанные в одном из видов: векторном, координатном или естественном (см. тему: «способы задания движения точки»). Например, в координатной форме записи эти уравнения связывают координаты точки (x, y, z) с временем (t).

Алгоритм решения первой (прямой) задачи представлен ниже:

 

По известным уравнениям движения находят вторые производные от координат по времени и, умножая их на массу точки, m, определяют правые части выражений (12.2). Модуль равнодействующей, R, системы сходящихся сил, приложенных к точке, равен длине диагонали параллелепипеда, построенного на проекциях Rx, Ry, Rz как на сторонах. С помощью направляющих косинусов можно определить направление вектора равно-действующей в пространстве.

 

В обратных задачах: по известным силам, действующим на точку, и начальным усло-





Последнее изменение этой страницы: 2017-01-21; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.237.66.86 (0.004 с.)