Реферат: Кинематика

пусть за время dt тело повернулось на угол dφ , а точка М , находящаяся на расстоянии R от оси вращения, получила перемещение dS =ч* dφ (рис. 2.3).

Тогда скорость точки

(2.9)

Направлен вектор скорости по касательной к траекториям, т.е. по касательной к окружности радиуса R , центр которой лежит на оси вращения, а ее плоскость перпендикулярна оси вращения.

Найдем нормальное и касательное ускорение точки:

(2.10)

Нормальное ускорение направлено от данной точки к оси вращения.

Касательное ускорение направлено по касательной к округлости, которую описывает точка и совпадает с направлением скорости при ускоренном вращении, а при немедленном – противоположно скорости.

Рассмотрим векторное произведение (рис. 2.4). Его модуль , а направление совпадает с направлением скорости. Из этого делаем вывод, что вектор скорости:

(2.11)

взяв от этого выражения производную по времени, получим:

Первое произведение по величине и направлению совпадает с касательным, а вторая – с нормальным ускорением.

Таким образом, касательная и нормальная составляющие вектора полного ускорения при вращательном движении определяется формулами:

(2.12)

Отметим, что радиус-вектор точки М можно проводить из любой точки О₁ , лежащей на оси вращения (все точки оси вращения неподвижны) и что этот вектор постоянный по модулю (у него меняется только направление).

2.5 Простейшие передаточные механизмы

Передаточными называют механизмы, служащие для передачи вращения с одного вала на другой. К простейшим из них относятся: зубчатые, ременные, цепные и фрикционные. Схематическое изображение зубчатых и фрикционных механизмов показано на рис. 2.5а , а ременных и цепных на рис. 2.5.б .

Найдем скорость точки а : на колесе І и на колесе ІІ. Так как проскальзывание отсутствует, то .

Отсюда:

(2.13)

т.е. угловые скорости обратно пропорциональны радиусом колес. Величина i _1-2 называется передаточным отношением.

У зубчатых и цепных передач – передаточное отношение точное, у ременных и фрикционных – может быть проскальзывание. Ременные и цепные передачи позволяют передавать вращение на большие расстояния, чем зубчатые и фрикционные. С устройством передаточных механизмов, их изготовлением, расчетами и эксплуатацией вы познакомитесь в курсах «Теория механизмов и машин» и «Детали машин».

Тема 3 Сложное движение точки

3.1 Основные определения

До сих пор мы рассматриваем движение точки в одной, неподвижной системе отсчета. Однако, часто встречаются случаи, когда точка движется по определенному закону в некоторой системе отсчета, которая, в свою очередь, перемещается относительно неподвижной системы отсчета. Такое движение точки называется сложным. Введем основные определения сложного движения точки.

Движение точки в подвижной системе отсчета называется относительным. Скорость и ускорение точки в этом движении называются относительными и обозначаются: (или ).

Движение точки вместе с подвижной системой называется переносным. Скорость и ускорение той точки М^/ подвижной системы, в которой в данный момент находится движущаяся точка М , являются для данной точки переносной скоростью и переносным ускорением и обозначаются (или ).

Движение точки относительно неподвижной системы отсчета называется абсолютным. Скорость и ускорение точки в этом движении называются абсолютными и обозначаются (или ).