Дифференциальные уравнения движения материальной точки
Используя основной закон динамики, можно получить дифференциальные уравнения движения материальной точки в различных системах координат. По аксиоме о связях и силах реакций связей можно получить дифференциальные уравнения движения и несвободной точки так же, как и для свободной, только ко всем приложенным к точке силам надо добавить силы реакций связей.
Силы реакций связей при движении точки могут зависеть в общем случае не только от вида наложенных на точку связей и приложенных к ней сил, но и от характера ее движения, например от ее скорости при движении в воздухе или в какой-либо другой сопротивляющейся среде. В дальнейшем не будем делать различия между свободной и несвободной материальными точками. Обозначая равнодействующую всех заданных сил и сил реакций связей , а массу точки , получаем
. (128)
Из кинематики точки известно, что ускорение выражается через радиус-вектор (рис. 48):
.
Дифференциальное уравнение движения материальной точки в векторной форме имеет вид
. (129)
Если спроецировать обе части уравнений (128) или (129) на координатные оси, то можно получить дифференциальные уравнения движения точки в проекциях на эти оси.
В декартовой системе координат в общем случае
, , .
Проекции ускорения на координатные оси можно выразить через вторые производные по времени от координат движущейся точки:
; , .
Дифференциальные уравнения движения материальной точки в прямоугольной декартовой системе координат имею вид
, , . (130)
Дата добавления: 2017-01-29; просмотров: 411;