caracteristicile cinematice ale mișcării mecanice - studopediya
Fizica este strâns legată de tehnica, iar această relație este cu două sensuri.
Fizica a crescut din nevoile de tehnologie. Astfel, dezvoltarea mecanicii grecilor antici a fost din cauza cerințelor de construcție și echipament militar a timpului.
Dezvoltarea tehnologiei, la rândul său, determină direcția de cercetare fizice. De exemplu, în momentul în care sarcina de a crea cele mai eficiente motoare termice a determinat o dezvoltare rapidă a termodinamicii. Totul a început cu faptul că Dzheyms Uatt remarcat faptul că fierberea capac ibric ridicat ușor sub influența aburului.
Pe de altă parte, depinde de dezvoltarea nivelului tehnic al producției fizicii.
Fizica este baza crearea de noi ramuri ale tehnologiei (inginerie electronica, inginerie nucleară, etc ..).
Ritmul rapid de dezvoltare a fizicii, legăturile sale în creștere cu tehnica sugerează un rol important, desigur, fizica în colegii tehnice.
Fizica este baza fundamentală pentru pregătirea teoretică a inginerului, fără de care nu poate fi o activitate practică de succes.
Dezvoltarea mecanicii ca știință începe cu III. BC. e. când antice Arhimede om de știință grec (287-212 î. e.) a formulat legea de echilibru al pârghiei și legile echilibrului corpurilor plutitoare. Legile de bază ale mecanicii stabilite de fizicianul italian și astronom Galileo G. (1564-1642), și finalizate de știință englez Isaac Newton (1643-1727).
mișcarea mecanică se numește o schimbare a poziției corpului în raport cu alte organisme a lungul timpului.
Punct de material este numit corpul, dimensiunea și forma care, în condițiile date pot fi neglijate.
Poziția punctului material este indicat printr-un vector de rază care unește punctul de origine al sistemului:
unde - versorii dirijat de-a lungul axelor respective: OX. OY, OZ. Valorile coordonatelor indicate materialul determinat punctul de proiecție a vectorului razei pe axele de coordonate.
vector raza modulului este calculat prin formula:
Versorul în direcția vectorului este vectorul formei
În cazul în care poziția unui punct în spațiu schimbări, vectorul razei timpului dependente:
Acest vector formakinematicheskogo lege de mișcare a unui punct.
Capătul vectorului razei într-un punct descrie o mișcare în curba spațiu, o traiectorie de deplasare a unui punct. Relația (1.4) este echivalent cu sistemul de ecuații:
Dependența formei (1.5) se numește o coordonată legea formoykinematicheskogo de mișcare a unui punct.
Distanța dintre cele două poziții 1 și 2 ale unui punct material în spațiu este determinat prin formula:
în cazul în care, - diferența dintre coordonatele unui punct material, măsurat de-a lungul axei OX. OY si OZ. Vector Punctele de conexiune 1 și 2 se numește un vector de mișcare. Acesta este egal cu diferența dintre vectorii raza de la punctele 1 și 2:
Intr-adevar, modelul 1.1 arată că suma vectorială este egal cu vectorii geometrice și :. Din ultima ecuație, și obținem (1.7).
Pe de altă vector mișcarea mâinii poate fi reprezentat prin coordonate diferență:
Prin urmare, amploarea deplasării de la punctul 1 la punctul 2 se determină din formula (1.6).
Schimbarea poziției unui punct material în timp este caracterizat prin vectorul vitezei instantanee. care este definit ca derivata vectorului raza punctului material de timp [1]:
Vectorul vitezei instantanee a punctului este direcționat de-a lungul tangenta la traiectoria în direcția punctului. Acesta poate fi reprezentat ca:
în care proiecția și vectorul viteză instantanee corespunzătoare axelor de coordonate calculate prin formulele:
Pe de altă parte, vectorul raza punctului de material poate fi reprezentat ca:
în care - versorul coincide cu direcția vectorului raza punctului. Apoi, în conformitate cu formula (1.9), vectorul viteză instantanee a punctului este:
Prima componentă - este orientată de-a lungul vectorului razei și caracterizează viteza de schimbare a modulului său.
A doua componentă - conectată cu viteza de schimbare a direcției vectorului rază. Faptul că vectorul unitate în mărime nu poate fi modificată și singura modalitate de a schimba este să se rotească în jurul unei axe. Prin urmare, derivata versorul în raport cu timpul este egal cu produsul din colțul vectorului razei viteza de rotație perpendicular pe acestea un vector unitate îndreptat în direcția creșterii unghiului:
Pentru motive ilustrative, caracteristicile cinematice avute în vedere și care rezultă, de exemplu, atunci când mișcarea unei particule în x plan. y pe o traiectorie curbată, reprezentată în figura 1.2.
Viteza instantanee vector modul definit după cum urmează:
direcția instantanee vectorul viteză este determinată folosind cosinusului direcție:
Viteza medie a punctului material al timpului de sus se determină prin formula:
unde - puncte vectorul de deplasare în același timp.
Din ecuația anterioară rezultă că deplasarea poate fi exprimată printr-o viteză medie mișcare:
Calea este definită ca lungimea arcului între punctele 1 și 2. Prin deplasarea punctului traiectoria materialului de-a lungul unei cantități infinitezimale, calea poate fi scrisă astfel:
Integrarea această expresie în ceea ce privește timpul în sus, constatăm că:
în care - pentru derivata - derivata on și - valoarea de coordonate, la intervale de timp și, respectiv. Dependența se numește legea naturală a mișcării punctului formoykinematicheskogo.
Modificarea vectorului de viteză în timp este caracterizat prin vectorul mgnovennogouskoreniya. care este definit ca derivat al vectorului de viteză în timp:
Punct Acceleration vector material poate fi reprezentat ca:
unde și - proiecția vectorului accelerație corespunzătoare axelor de coordonate.
Modulul vectorului accelerație se calculează după cum urmează:
De cosinusului direcția vectorului accelerație sunt egale
Accelerarea caracterizează variația vitezei și a direcției în ansamblu. Acesta poate fi reprezentat ca un vector (geometric) al sumei accelerației tangențială și normală:
Unitatea de accelerare exprimată prin modulele accelerației tangențială și normală folosind teorema lui Pitagora: