Таким образом, при переходе через центр происходит обычное отражение тела от центра вращения. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Таким образом, при переходе через центр происходит обычное отражение тела от центра вращения.



После отражения тело вновь получает абсолютное ускорение, равное по величине абсолютному ускорению до отражения, но при этом нормальная к радиусу составляющая отражённого движения меняет знак на противоположный. Следовательно, ускорение переносного и относительного вращательного движения при переходе через центр вращения в абсолютной системе координат также изменяют знак на противоположный. Однако ускорение Кориолиса в центре вращения не проходит через нуль по абсолютной величине, т.к. при отражении скорость движения вдоль отражающей поверхности остаётся неизменной, а угловая скорость вращения радиальной составляющей вектора скорости относительного движения в центре вращения не равна нулю.

Уменьшение угловой скорости в центре вращения до нуля относится только к математической точке, не имеющей геометрических размеров. Однако, какими бы малыми ни были размеры тела, они не равны нулю. Поэтому переход тела через центр вращения не приводит к изменению знака угловой скорости вращения вектора радиальной скорости через нуль.

Поскольку радиальная направляющая пронизывает сферу насквозь, то с началом процесса её расширения радиальное движение в неизменном виде продолжится в направлении от центра вращения. При этом нормальная к радиусу составляющая относительного движения сменит знак на противоположный. Полное ускорение в центре вращения по абсолютной величине равно ускорению Кориолиса по первому варианту, т.к. все составляющие абсолютного ускорения в центре вращения, кроме ускорения Кориолиса по первому варианту равны нулю. Следовательно, минимумом функции абсолютного ускорения от радиуса переносного вращения при произвольном направлении относительного движения является ускорение Кориолиса, обусловленное радиальным относительным движением.

Таким образом, величина абсолютного ускорения и общего ускорения Кориолиса при переходе через центр вращения никогда не снижается до нулевого значения и не переходит через нуль, т.е. смены знака ускорения Кориолиса при переходе движущегося радиально тела через центр вращения по отношению к телу не происходит.

При переходе через центр вращения отражение нормальной составляющей от центра вращения происходит в математической точке. Поэтому такое отражение возможно только для точечного тела, т.к. только в этом случае все тело переотразится в новом направлении. Но поскольку точечных тел в природе не существует, то это возможно только теоретически. В реальной действительности переход через центр вращения приводит к остановке вращения. Этот эффект демонстрирует рамка И. М. Крюкова (Рис. 8.2).

Внутри металлической рамки l, установленной на оси АВ в подшипниках, расположены планки 7 и 8 с грузиками 2, способными свободно перемещаться по план­кам. Грузики с одной стороны прикреплены к боковинам рамки пружинами, а с другой имеют петли 3 и, пе­редвигаясь, растягивают пружины до крючков 4, кото­рые и удерживают пружины в растянутом положении. Крючки 4 тягами 6 соединены со спусковой кнопкой 9.

Рис. 8.2

Если рамку с зафиксированными грузами раскрутить вокруг оси АВ и оста­вить ее вращающейся, то до останова пройдет две–три минуты. Если же после раскручивания, нажать кнопку 9 то освобожденные грузы 2 под действием пру­жин устремятся к оси АВ. Пока они сходятся к оси, рамка раскручивается в соответствии с «законом» сохранения момента импульса. Но достаточно грузикам перейти ось АВ, как вра­щение рамки мгновенно тормозится почти до полной ее остановки. Происходит это следующим образом:

Каждая точка грузов отражается по отдельности. После отражения первой же точки её скорость оказывается противоположной скорости следующей за ней второй точки тела. В результате после перехода через центр вращения всех точек тела его общая нормальная скорость оказывается равной нулю, т.е. вращение прекращается. Поэтому описанная выше теоретическая модель на практике может работать только при внешней поддержке вращения после перехода через центр вращения.

Что же касается ускорения Кориолиса по второму варианту, связанному с относительным движением перпендикулярным радиусу, то такого ускорения в природе не существует. Это составная часть абсолютного центростремительного ускорения, которое естественно при переходе через центр вращения вместе с абсолютным центростремительным ускорением меняет знак на противоположный.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-08-16; просмотров: 72; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.100.180 (0.004 с.)