Абсолютна швидкість точки при складному русі дорівнює геометричній сумі відносної та переносної швидкостей.
Доведення. Нехай точка
рухається відносно рухомої системи координат
, яка, в свою чергу, довільно рухається відносно умовно нерухомої системи
(рис. 19.1).
Положення точки
в абсолютному русі будемо визначати радіусом-вектором
, а у відносному русі – радіусом-вектором
, де
,
,
координати точки у відносному русі, а
,
,
– орти рухомих осей.
Якщо рухома система рухається не поступально, то орти
,
,
змінюються за напрямом і тому також залежать від часу, тобто
;
;
.
З векторного
(рис. 17.1), випливає, що:
. (19.1)
Тут
– радіус-вектор точки
, проведений з початку координат нерухомих осей
.
Абсолютну швидкість точки
знайдемо, диференціюючи рівність (19.1) за часом:
. (19.2)
Поділимо доданки рівності (19.2) на групи І і ІІ та проаналізуємо їх
Якщо зупинити рухому систему, тобто вважати
і
,
,
– сталими, то перша група доданків (І) рівності (19.2) перетворюється на нуль.
Залишається друга група доданків (ІІ), що є швидкістю точки М відносно системи координат
, тобто відносною швидкістю точки:
. (19.3)
Якщо зупинити рух точки відносно рухомої системи координат, тобто вважати координати точки
,
,
– сталими, то друга група доданків рівності (19.2) перетворюється на нуль.
Залишається перша група доданків, що є швидкістю тієї точки
рухомої системи, з якою в даний момент збігається точка
, тобто її переносною швидкістю:
. (19.4)
Формула (19.2), враховуючи позначення (19.3) та (19.4), остаточно набуває вигляду, що репрезентує доведену теорему:
. (19.5)
Отже, абсолютна швидкість
точки
при складному русі зображується діагоналлю паралелограма, побудованого на векторах її відносної
і переносної
швидкостей (рис. 19.1).
Модуль абсолютної швидкості точки можна визначити за формулою:
. (19.6)
Виведені формули справедливі при будь-якому переносному русі.
19.3. Теорема Коріоліса про додавання прискорень:
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 4613;
