71 3. SUDĖTINIS TAŠKO JUDĖJIMAS 3.1. Reliatyvusis, keliamasis ...

71 3. SUDĖTINIS TAŠKO JUDĖJIMAS 3.1. Reliatyvusis, keliamasis ... 71 3. SUDĖTINIS TAŠKO JUDĖJIMAS 3.1. Reliatyvusis, keliamasis ...

20.01.2013 Views

Absoliutusis pagreitis Keliamojo pagreičio komponentai n a k , a k τ a a a c a k r 92 a = a + a + a = a + a + a + a τ k c τ k a = ε ⋅OP = 8 ⋅ 0, 3 = n k 2 a = ω ⋅ OP = 3 ⋅ 0, 3 = 2 n k r 2, 4 m/s kryptys parodytos 3.18 pav., c . Rutuliukas disko išpjova AB juda pastoviu greičiu vr = 1,2 m/s, todėl ar = v′ r = 0. Koriolio A pagreitis absoliutusis pagreitis n a k ω O 3.18 pav., c a τ a k P B v r ε n 2 τ k + a c ) + ( a k 2 2, 7 m/s 2 , a c = 2ωvr sin ϕ = 2 ⋅ 3 ⋅1, 2 sin 90 2 . c . o = 7, 2 m/s kampas j = 90 o , nes kampinio greičio vektorius ω yra ašyje, statmenoje brėžinio plokštumai, o reliatyvusis greitis yra brėžinio plokštumoje. Kadangi vektoriai ω ir v r statmeni vienas kitam, a c krypčiai nustatyti pakanka r v pasukti 90o kampu w sukimosi kryptimi (3.18 pav., c). Kaip matome brėžinyje , vektoriai n a k ir a c yra vienoje tiesėje, o 2 τ a k yra statmenoje tiesėje, tai a = ( a ) = ( 2, 7 + 7, 2) + 2, 4 = 10, 18 m/s . 11. Disko, besisukančio apie ašį O1O2 kampiniu greičiu w = 2t rad/s, spinduliu iš taško O link krašto juda taškas M pagal dėsnį OM = s = 0,4t 2 m. Spindulys OM su ašimi O1O2 sudaro 60 o kampą. Apskaičiuokite taško M absoliutųjį pagreitį laiko momentu t = 1 s . SPRENDIMAS. Taško M judėjimas yra sudėtinis. Jo judėjimas spinduliu besisukančio disko atžvilgiu yra reliatyvusis. Disko sukimasis apie ašį O1O2, laikant, kad tuo metu taškas M spinduliu nejuda, keliamasis. Reliatyvusis taško M greitis v r = s ′ = 0, 8t m/s , 2 2 2 ,

O1 O1 x v k a c O a τ k O 90 0 v rz M 60 0 M 60 0 z K 3.19 pav., b n a k 3.19 pav., a a r v r v a ε = v ω 2 k ω 93 O2 + v O2 2 r = y ω 0, 7 2 laiko momentu t = 2 s vr= 0,8 m/s . Keliamasis greitis vk = w × MK , MK - taško M atstumas iki sukimosi ašies O1O2 . MK = OM sin60 o = 0,4t 2 × 0,866 = = 0,35t 2 m . Laiko momentu t = 1 s MK = 0,35 m , vk = 2t × 0,35 = 0,7t = 0,7 m/s . Greitis v k yra vertikalaus apskritimo, kurio spindulys MK, liestinėje nukreiptas disko sukimosi kampinio greičio kryptimi (3.19 pav., b). Absoliutusis taško M greitis v = v + v . a k r Kaip matome 3.19 pav., b , greičių v k ir v r vektoriai yra tarpusavyje statmeni, todėl + 0, 8 Absoliutųjį pagreitį apskaičiuojame panaudodami Koriolio teoremą: Keliamasis tangentinis pagreitis τ a k r c τ k n k 2 = r 1, 06 a = a + a + a = a + a + a + a τ a k = ε ⋅ MK , ε = ω′ = ( 2t) ′ = 2 rad/s τ k a = 2 ⋅ 0, 35 = Pagreitis a k yra apskritimo, kurio spindulys MK, liestinėje nukreiptas disko kampinio pagreičio kryptimi. Keliamasis normalinis pagreitis 0, 7 m/s laiko momentu t = 1 s a k = 1, 39 m/s . Pagreitis apskritimo spinduliu MK sukimosi ašies link. n a n k 2 = ω ⋅ MK = ( 2t) 2 2 2 2 . , ⋅ 0, 35 = n a k 1, 39t 2 c m/s. . m/s 2 , yra statmenas τ a k ir nukreiptas

Absoliutusis pagreitis<br />

Keliamojo pagreičio komponentai<br />

n<br />

a k , a k<br />

τ<br />

a a<br />

a c<br />

a<br />

k<br />

r<br />

92<br />

a = a + a + a = a + a + a + a<br />

τ<br />

k<br />

c<br />

τ<br />

k<br />

a = ε ⋅OP<br />

= 8 ⋅ 0,<br />

3 =<br />

n<br />

k<br />

2<br />

a = ω ⋅ OP = 3 ⋅ 0,<br />

3 =<br />

2<br />

n<br />

k<br />

r<br />

2,<br />

4 m/s<br />

kryptys parodytos <strong>3.</strong>18 pav., c . Rutuliukas disko išpjova AB juda pastoviu greičiu vr<br />

= 1,2 m/s, todėl ar = v′ r = 0. Koriolio<br />

A<br />

pagreitis<br />

absoliutusis pagreitis<br />

n<br />

a k<br />

ω<br />

O<br />

<strong>3.</strong>18 pav., c<br />

a<br />

τ<br />

a k<br />

P<br />

B<br />

v r<br />

ε<br />

n 2 τ<br />

k + a c ) + ( a k<br />

2<br />

2,<br />

7<br />

m/s<br />

2<br />

,<br />

a c = 2ωvr<br />

sin ϕ = 2 ⋅ 3 ⋅1,<br />

2 sin 90<br />

2<br />

.<br />

c<br />

.<br />

o =<br />

7,<br />

2<br />

m/s<br />

kampas j = 90 o , nes kampinio greičio<br />

vektorius ω yra ašyje, statmenoje brėžinio<br />

plokštumai, o reliatyvusis greitis yra brėžinio<br />

plokštumoje. Kadangi vektoriai ω ir v r<br />

statmeni vienas kitam, a c krypčiai nustatyti<br />

pakanka r v pasukti 90o kampu w sukimosi<br />

kryptimi (<strong>3.</strong>18 pav., c). Kaip matome<br />

brėžinyje , vektoriai n<br />

a k ir a c yra vienoje<br />

tiesėje, o<br />

2<br />

τ<br />

a k yra statmenoje tiesėje, tai<br />

a = ( a<br />

) = ( 2,<br />

7 + 7,<br />

2)<br />

+ 2,<br />

4 = 10,<br />

18 m/s .<br />

11. Disko, besisukančio apie ašį O1O2 kampiniu greičiu w = 2t rad/s, spinduliu iš taško O<br />

link krašto juda taškas M pagal dėsnį OM = s = 0,4t 2 m. Spindulys OM su ašimi O1O2<br />

sudaro 60 o kampą.<br />

Apskaičiuokite taško M absoliutųjį pagreitį laiko momentu t = 1 s .<br />

SPRENDIMAS. Taško M judėjimas yra sudėtinis. Jo judėjimas spinduliu besisukančio disko<br />

atžvilgiu yra reliatyvusis. Disko sukimasis apie ašį O1O2, laikant, kad tuo metu taškas M<br />

spinduliu nejuda, <strong>keliamasis</strong>. <strong>Reliatyvusis</strong> taško M greitis<br />

v r<br />

= s ′ = 0,<br />

8t<br />

m/s ,<br />

2<br />

2<br />

2<br />

,

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!