إضافة الحركات الترجمية والتناوبية. حركة المسمار
تأمل الحركة المعقدة لجسم صلب ، والذي يتكون من متعدية و حركات دورانية. يظهر المثال المقابل في الشكل. 78. هنا الحركة النسبية للجسم 1 هو الدوران بالسرعة الزاوية حول المحور آهثابت على المنصة 2, والمحمولة - الحركة الترجمية للمنصة بسرعة. في الوقت نفسه ، تشارك العجلة في حركتين من هذا القبيل. 3, حيث تكون الحركة النسبية هي الدوران حول محوره ، والحركة المحمولة هي حركة نفس المنصة. اعتمادًا على قيمة الزاوية α بين المتجهات و (للعجلة هذه الزاوية 90 درجة) ، هناك ثلاث حالات ممكنة هنا.
1. سرعة الحركة متعدية عمودي على محور الدوران ( ). دع الحركة المعقدة للجسم تتكون من حركة دورانية حول المحور آهمع سرعة زاوية ω وحركة انتقالية بسرعة متعامدة (الشكل 79). من الواضح أن هذه الحركة تمثل (فيما يتعلق بالطائرة صعمودي على المحور آه) حركة موازية للطائرة.
إذا كنت تحسب النقطة لكنالقطب ، ثم الحركة قيد النظر ، مثل أي حركة موازية للمستوى ، ستتكون بالفعل من انتقالية مع السرعة ، أي مع سرعة القطب ، ومن الدوران حول المحور آهيمر عبر القطب.
يمكن استبدال المتجه ، وفقًا للقسم 6.2 ، بزوج من السرعات الزاوية ، بافتراض ، و. في نفس الوقت المسافة ARمن المساواة ، من أين .
المتجهات وتعطي صفرًا عند إضافتها ، وبالتالي ، يمكن اعتبار حركة الجسم في هذه الحالة بمثابة دوران لحظي حول المحور صمع السرعة الزاوية. وهكذا يكون دوران الجسم حول المحاور آهو صيحدث بنفس السرعة الزاوية ، أي أن الجزء الدوراني للحركة لا يعتمد على اختيار القطب.
2. حركة المسمار ( ). إذا كانت الحركة المعقدة للجسم تتكون من دوران حول المحور آهمع السرعة الزاوية والترجمة بسرعة موجهة موازية للمحور آه(الشكل 80) ، ثم تسمى حركة الجسم هذه برغي.محور آهاتصل محور المسمار.عندما يتم توجيه المتجهات في نفس الاتجاه ، فعندئذ مع قاعدة الصورة التي اعتمدناها ، سيكون المسمار حقا؛ إذا كان في اتجاهات مختلفة - اليسار.المسافة المقطوعة خلال دورة واحدة من أي نقطة من الجسم ملقاة على محور المسمار تسمى الخطوة حبرغي. إذا كانت القيم ثابتة ، فستكون درجة حرارة المسمار ثابتة أيضًا. دلالة على زمن ثورة واحدة من خلال تينحصل عليه في هذه الحالة ومن أين.
بخطوة ثابتة ، أي نقطة ميصف الجسم ، وليس الكذب على محور المسمار خط حلزوني.سرعة النقطة م، وتقع من محور المسمار على مسافة ص، يتكون من سرعة الترجمة والسرعة المتعامدة معها ، التي تم الحصول عليها في حركة دورانية ، والتي تساوي عدديًا ω ص.بالتالي .
يتم توجيه السرعة بشكل عرضي إلى الحلزون. إذا كان السطح الأسطواني الذي تتحرك عليه النقطة مقطع على طول المولد وتكشف ، ثم ستتحول الخطوط الحلزونية إلى خطوط مستقيمة تميل إلى قاعدة الأسطوانة بزاوية ، حيث .
3. تشكل سرعة الحركة الانتقالية زاوية عشوائية مع محور الدوران.يمكن اعتبار الحركة المعقدة التي يقوم بها الجسم في هذه الحالة (الشكل 81 ، أ) كحالة عامة لحركة جسم جامد حر.
نحن نحلل المتجه (الشكل 81 ، ب) إلى مكونات: موجهة على طول () ، وعمودي () . يمكن استبدال السرعة بزوج من السرعات الزاوية وبعد ذلك يمكن التخلص من المتجهات. مسافه: بعد تيار مترددتجد بالصيغة.
ثم يُترك الجسم مع دوران بسرعة زاوية وحركة انتقالية بسرعة. وبالتالي ، فإن توزيع سرعات نقاط الجسم في لحظة زمنية معينة سيكون مماثلاً للحركة الحلزونية حول المحور ssمع السرعة الزاوية والسرعة متعدية.
بعد إجراء التحولات (الشكل 81 ، ب) ، انتقلنا من القطب لكنإلى القطب من. تؤكد النتيجة أنه في الحالة العامة لحركة جسم صلب ، لا تتغير السرعة الزاوية عندما يتغير القطب () ، ولكن فقط السرعة الانتقالية () تتغير.
نظرًا لأنه أثناء حركة جسم جامد حر ، ستتغير الكميات ، α طوال الوقت ، سيتغير موضع المحور أيضًا بشكل مستمر ss، وهو ما يسمى بالتالي محور حلزوني فوري.في هذا الطريق، يمكن أيضًا اعتبار حركة الجسم الصلب الحر كمجموع لسلسلة من الحركات الحلزونية اللحظية حول المحاور الحلزونية المتغيرة باستمرار.
استنتاج
يتم تحديد دور ومكانة الميكانيكا النظرية في التعليم الهندسي من خلال حقيقة أنها الأساس العلمي للعديد من مجالات التكنولوجيا الحديثة. إن استيعاب الميكانيكا النظرية معقد بسبب حقيقة أن النمذجة والتمثيل الرياضي للظواهر الطبيعية المدروسة يلعبان دورًا أساسيًا في هذا العلم. لذلك ، عند حل المشكلات الهندسية ، غالبًا ما يواجه الطلاب صعوبات كبيرة. يمكن حل مشكلة تشكيل نهج بحثي للمهام التي حددها الطلاب (من قسم "علم الحركة" في مسار الميكانيكا النظرية) من خلال الكتاب المدرسي المقترح. يغطي الدليل الموضوعات الرئيسية في قسم "علم الحركة" بطريقة يسهل الوصول إليها مع جميع الأدلة اللازمة. أعطي القواعد الارشاديةلحل المشاكل وأمثلة على حلها. ستساعد مهام إتقان المواد المقدمة وتوحيدها عمل مستقلالواردة في نهاية فصول الدليل.
إذا كان الجسم يشارك في نفس الوقت في حركة انتقالية مع سرعة وحركة دورانية نسبية بسرعة زاوية ، فعندئذٍ اعتمادًا على الموقف النسبيمن المفيد النظر في ثلاث حالات منفصلة.
1. سرعة الحركة متعدية عمودي على محور الدوران النسبي.في هذه الحالة ، تكون المتجهات متعامدة (الشكل 53). على الخط نظام التشغيل، عموديًا على المستوى الذي توجد فيه ، توجد نقطة من، سرعته صفر. أوجد المسافة بينه وبين النقطة ا.
وفقًا لنظرية إضافة السرعة لنقطة ما مننملك
منذ عندما تدور حول المحور
بالنظر إلى أن السرعات وعكس الاتجاه نحصل عليه
منذ ذلك الحين ، وبالتالي ، النقاط منو اعلى مسافة
توجد نقاط أخرى ذات سرعات مساوية للصفر على الخط المار بالنقطة منبالتوازي مع محور دوران الجسم بسرعة زاوية. وبالتالي ، يوجد محور دوران فوري موازٍ لمحور الدوران النسبي ويمر عبر النقطة من.
عند إضافة الحركات النسبية الانتقالية والترجمة الدورانية لجسم صلب ، حيث تكون السرعة الانتقالية متعامدة مع محور الدوران النسبي ، فإن الحركة المطلقة المكافئة هي الدوران حول المحور اللحظي الموازي لمحور الدوران النسبي مع سرعة زاوية تتزامن مع السرعة الزاوية للدوران النسبي.
2. حركة المسمار.الحركة التي تكون فيها سرعة الحركة الانتقالية للجسم موازية لمحور الدوران النسبي تسمى الحركة اللولبية لجسم صلب (الشكل 54). يسمى محور دوران الجسم في هذه الحالة بمحور in و o o y. في الحركة الحلزونية ، يتحرك الجسم بشكل انتقالي بالتوازي مع محور الحركة الحلزونية ويدور حول هذا المحور. لا يتم تقليل الحركة الحلزونية إلى أي حركة مكافئة بسيطة واحدة أخرى.
مع الحركة الحلزونية ، يمكن أن يكون للمتجهات ويمكن أن يكون لها نفس الاتجاه والاتجاه المعاكس. تتميز الحركة الحلزونية للجسم بمعامل الحركة الحلزونية التي تعتبر القيمة. إذا تغيرت بمرور الوقت ، فإن معلمات الحركة الحلزونية متغيرة أيضًا. في الحالة العامة ، و ، أي p هي إزاحة الجسم على طول محور الحركة الحلزونية عندما يدور الجسم بمقدار راديان واحد.
للنقطة منملك
لكن أين صهي مسافة النقطة إلى محور اللولب. السرعات عمودية. بالتالي،
بالنظر إلى ذلك ، نحصل عليه
إذا كان الجسم يدور بسرعة زاوية ثابتة وله سرعة انتقالية ثابتة ، فإن حركة الجسم هذه تسمى حركة برغي ثابتة. في هذه الحالة ، تكون نقطة الجسم أثناء الحركة دائمًا على سطح أسطوانة دائرية نصف قطرها ص.مسار النقطة هو الحلزون. بالإضافة إلى المعلمة في الحالة قيد النظر ، أدخل الملعب المسمار، أي المسافة التي ستتحركها أي نقطة من الجسم خلال دورة واحدة من الجسم حول محور الحركة الحلزونية. يتم حساب زاوية دوران الجسم عند بواسطة الصيغة. لثورة جسد واحد. الوقت اللازم لذلك.
أثناء تيستتحرك النقطة في الاتجاه الموازي للمحور الحلزوني بواسطة خطوة حلزونية.
ومن ثم يتم الحصول على اعتماد درجة اللولب على معلمة حركة اللولب.
معادلات حركة النقطة ميتم التعبير عن الأجسام على طول اللولب (الشكل 102) بالإحداثيات الديكارتية بالشكل التالي:
في هذه المعادلات ، الكميات والثابت.
3. حالة عامة.دع سرعة الحركة الانتقالية والسرعة الزاوية للدوران النسبي تشكلان زاوية. الحالة عندما ، وقد تم بالفعل النظر في جميع نقاط الجسم. وبالتالي ، تم الحصول على حركة حلزونية بمحور حلزوني متباعد عن محور الدوران الأصلي بواسطة.
معلمة الحركة الحلزونية الناتجة.
تبين أن الحالة العامة للحركة الدورانية الترجمية والنسبية لجسم صلب تعادل الحركة اللولبية اللحظية.
التفاصيل الفئة: المشاهدات: 975
حركة المسمار. إذا كانت حركة نظام غير متغير (على سبيل المثال ، جسم صلب) تتكون من دوران حول محور وحركة انتقالية على طول هذا المحور ، فإن حركة الجسم هذه تسمى الحركة الحلزونية ؛ يسمى المحور المشار إليه المحور الحلزوني ، أو محور الدوران - الانزلاق. إذا تم إعطاء موضعين تعسفيين لجسم يتحرك في الفضاء ، فيمكن إجراء الانتقال من الموضع الأول إلى الموضع الثاني بحركة حلزونية واحدة حول محور حلزوني محدد الموقع (نظرية تشال) ؛ بينما يمكن إجراء الحركات الدورانية والتحويلية إما في وقت واحد أو بالتتابع بأي ترتيب. النظر في كل شيء حركة معينةالجسم في الفضاء يتكون من عمليات إزاحة أولية متناهية الصغر وتطبيق نظرية الشال على كل منها ، نحصل على الموضع التالي: أي حركة لجسم في الفضاء هي سلسلة من عمليات النزوح الحلزونية متناهية الصغر حول محاور حلزونية لحظية ، وتغيير موضعها واتجاهها في مساحة في كل لحظة.
عمليات الإزاحة الأولية الحلزونية للجسم حول كل محور لحظي هي حركات مكافئة لعمليات النزوح الحقيقية المتناهية الصغر للجسم ، وتمثلها في حدود القيم المتناهية الصغر للطلبات العليا. تم وضع قوانين حركة البرغي ، التي تعادل أي حركة لجسم صلب ، بواسطة Mozzi (Giulio Mozzi ، 1768). تؤدي إضافة حركتين حلزونيتين أيضًا إلى حركة حلزونية.
التحرك إلى الأمام،
- الدوران حول محور ثابت ،
- حركة مسطحة ،
- حركة كروية ،
- حركة حرة.
حركة انتقالية لجسم صلب - هذه حركة يظل فيها أي خط مستقيم مرتبط بالجسم ، أثناء حركته ، موازيًا لموضعه الأولي.
أمثلة على الحركة الانتقالية: حركة دواسات الدراجة بالنسبة لإطارها ، حركة المكابس في أسطوانات المحرك الاحتراق الداخليبالنسبة للأسطوانات ، حركة كابينة عجلة فيريس بالنسبة للأرض ، إلخ.
إن مشكلة حركيات الحركة الانتقالية لجسم صلب تختزل إلى مشكلة حركيات نقطة مادية.
نظرية . في الحركة الانتقالية ، تصف جميع نقاط الجسم نفس المسارات (تتزامن عند فرضها) ولها في كل لحظة من الوقت نفس الحجم واتجاه السرعة والتسارع.
دليل - إثبات.
إذا اخترنا نقطتين من جسم صلب لكنو في، ثم ترتبط متجهات نصف القطر لهذه النقاط بالعلاقة
مسار النقطة لكنهو منحنى تعطيه الوظيفة ومسار النقطة بهو منحنى الدالة. يتم الحصول على مسار النقطة B عن طريق ترجمة مسار النقطة A في الفضاء على طول المتجه ABالذي لا يغير حجمه واتجاهه في الوقت المناسب (AB = const).لذلك ، فإن مسارات جميع نقاط الجسم الصلب هي نفسها.
التفرق فيما يتعلق بوقت التعبير
نحن نحصل
دعونا نفرق السرعة بالنسبة للوقت ونحصل على التعبير أ ب = أ أ.وبالتالي ، فإن سرعات وتسارعات جميع نقاط الجسم الصلب هي نفسها.
لضبط الحركة الانتقالية لجسم صلب ، يكفي ضبط حركة إحدى نقاطه
حركة دورانية- نوع من الحركة الميكانيكية. أثناء الحركة الدورانية لنقطة مادية ، فإنها تصف دائرة. أثناء الحركة الدورانية لجسم صلب تمامًا ، تصف جميع نقاطه دوائر تقع في مستويات متوازية. تقع مراكز جميع الدوائر في هذه الحالة على خط مستقيم واحد ، عمودي على مستويات الدوائر ويسمى محور الدوران. يمكن وضع محور الدوران داخل الجسم وخارجه. يمكن أن يكون محور الدوران في نظام مرجعي معين متحركًا أو ثابتًا. على سبيل المثال ، في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض ، تم إصلاح محور دوران المولد الدوار في محطة الطاقة.
عند اختيار بعض محاور الدوران ، يمكنك الحصول على حركة دورانية معقدة - حركة كروية ، عندما تتحرك نقاط الجسم على طول الكرات. عند الدوران حول محور ثابت لا يمر عبر مركز الجسم أو نقطة مادة دوارة ، تسمى الحركة الدورانية دائرية.
يتسم الدوران بالزاوية ، مقاسة بالدرجات أو بالراديان ، والسرعة الزاوية (تُقاس بالراديان / ثانية) ، و التسارع الزاوي(وحدة - راديان / ثانية²).
6. العلاقة بين الزاوي و معلمة خطية
لتغيير متجه نصف القطر المرسوم إلى النقطة A من نقطة عشوائية O لمحور دوران الجسم ، لدينا. دعونا نقسم كلا الجزأين من هذا التعبير من خلال مراعاة ذلك و ، - صيغة أويلر.
وحدة السرعة. دعونا نجد التسارع الكلي للنقطة أ من صيغة أويلر ، باستخدام قاعدة اشتقاق حاصل ضرب وظيفتين أو .
دعونا نحدد المصطلح الطبيعي وأيهما التسارع العرضي:
- الفصل الثاني ، - الفترة الأولى ؛
أو ، الجدال بشكل مختلف: بما أن محور الدوران ثابت ، إذن - هذا ؛ -.
هؤلاء التوقعاتمتساوون و
أ وحدة تسريع كاملة - .
متجهات التسارع الكلي لنقاط جسم صلب تقع على نفس نصف القطر المرسوم عموديًا على محور الدوران موازية لبعضها البعض ، وينمو معاملها بالتناسب مع المسافة من المحور. تحدد الزاوية الاتجاه بالنسبة إلى نصف القطر وتساوي
، فإنه لا يعتمد على.
لذا، المعلمات الخطية والزاوية مرتبطة ببعضها البعضبالطريقة الآتية :
يمكنك القيام بما يلي تشبيهبين أنواع الحركة متعدية ودورانية: لذلك ، في: ، ؛ في : ، .
7. ديناميات. كتلة وزخم الجسم. القوانين الأساسية للديناميات.
ديناميات – هذا فرع من الميكانيكا يدرس حركة الأجسام تحت تأثير القوى المطبقة عليها.. عند دراسة الكميات التي لا تتميز فقط بالحجم ، ولكن أيضًا بالاتجاه (على سبيل المثال ، السرعة ، والتسارع ، والقوة ، وما إلى ذلك) ، يتم استخدام صورة المتجه.
وزن
وزن- الكمية المادية ، وهي مقياس لقصور الجسد ( كتلة بالقصور الذاتي) وخصائص الجاذبية ( كتلة الجاذبية)
التعطيل -امتثال الجسم للتغيير في سرعته (نمط أو اتجاه).
الوحداتالجماهير في SI:
خصائص الكتلة:
- الجمع: - كتلة النظام تساوي مجموع كتل عناصره الفردية ؛
- الاستقلال عن سرعة الحركة ؛
- الثبات الكتلي لمنظومة الأجسام المعزولة والاستقلال عن العمليات التي تحدث فيها: - قانون حفظ الكتلة.
زخم الجسم
- مقدار الحركة(بحسب نيوتن) ؛ نبض(الاسم الحديث).
في قلب الديناميات الكلاسيكية في الميكانيكا (الفرع الرئيسي للميكانيكا) توجد قوانين نيوتن الثلاثة.
قانون نيوتن الأول:أي نقطة مادية (جسم) تحافظ على حالة من الراحة أو حركة مستقيمة موحدة حتى تأثيرمن الهيئات الأخرى لن يجبرها على تغيير هذه الحالة.
تسمى رغبة الجسم في الحفاظ على حالة من الراحة أو الحركة المستقيمة المنتظمة التعطيل. لذلك ، يسمى قانون نيوتن الأول أيضًا قانون القصور الذاتي.
الحركة الميكانيكية نسبية وطبيعتها تعتمد على الإطار المرجعي. قانون نيوتن الأول غير صالح في أي إطار مرجعي ، وتلك الأنظمة التي يتم تنفيذها فيما يتعلق بها تسمى أنظمة مرجعية بالقصور الذاتي.
الإطار المرجعي بالقصور الذاتي هو مثل هذا الإطار المرجعي ، بالنسبة إلى النقطة المادية ، خالية من التأثيرات الخارجية ،إما في حالة الراحة أو تتحرك بشكل موحد وفي خط مستقيم. ينص قانون نيوتن الأول على وجود إطارات مرجعية بالقصور الذاتي.
من المعروف من التجربة أنه تحت نفس التأثيرات ، تغير الأجسام المختلفة سرعة حركتها بشكل غير متساوٍ ، أي بعبارة أخرى ، تكتسب تسارعات مختلفة. لا يعتمد التسارع على حجم التأثير فحسب ، بل يعتمد أيضًا على خصائص الجسم نفسه (على كتلته).
لوصف التأثيرات المذكورة في قانون نيوتن الأول ، تم تقديم مفهوم القوة. تحت تأثير القوى
تغير الأجسام سرعتها ، أي تكتسب تسارعات (مظهر ديناميكي للقوى) ، أو تشوه ، أي تغير شكلها وأبعادها (مظهر ثابت للقوى).
في كل لحظة من الزمن ، تتميز القوة بقيمة عددية واتجاه في الفضاء ونقطة
التطبيقات. لذا، قوة - هذه كمية متجهة ، وهي مقياس للتأثير الميكانيكي على الجسم من أجسام أو مجالات أخرى ، ونتيجة لذلك يكتسب الجسم تسارعًا أو يغير شكله وحجمه.
قانون نيوتن الثاني- القانون الأساسي لديناميات الحركة متعدية -يجيب على السؤال المتعلق بكيفية تغير الحركة الميكانيكية لنقطة مادية (جسم) تحت تأثير القوى المطبقة عليها.
إذا أخذنا في الاعتبار عمل قوى مختلفة على نفس الجسم ، فقد اتضح أن التسارع الذي يكتسبه الجسم يتناسب دائمًا مع نتيجة القوى المطبقة:.
تحت تأثير نفس القوة على الأجسام ذات الكتل المختلفة ، تسارعها
مختلفة ، وهي
بالنظر إلى أن القوة والعجلة كميات متجهة ، يمكننا الكتابة
تعبر النسبة قانون نيوتن الثاني: التسارع الذي تكتسبه نقطة مادية (جسم) ، متناسب مع القوة التي تسببها ، يتطابق معها في الاتجاه ويتناسب عكسيا مع الكتلة
النقطة المادية (الجسم).
في النظام الدولي للوحدات ، عامل التناسب إلى - 1. ثم أو
مع الأخذ في الاعتبار أن كتلة المادة (الجسم) في الميكانيكا الكلاسيكيةهي قيمة ثابتة ، في التعبير يمكن إدخالها تحت علامة المشتق:
هذا التعبير - صياغة أكثر عمومية لقانون نيوتن الثاني: معدل تغير الزخم لنقطة مادية يساوي القوة المؤثرة عليها. التعبير يسمى أيضا معادلة حركة نقطة مادية.
إذا كانت هناك عدة قوى تعمل على الجسم ، فعندئذٍ في الصيغ أدناه Fنتائجه
(مجموع ناقلات القوى).
وحدة القوة في SI - نيوتن (N): 1 N هي القوة التي تضفي التسارع 1 إلى كتلة 1 كجم في اتجاه القوة: 1N = 1kg *. قانون نيوتن الثاني صالح فقط في الأطر المرجعية بالقصور الذاتي.
يتم تحديد التفاعل بين النقاط المادية (الأجسام) من خلال قانون نيوتن الثالث: أي عمل من النقاط المادية (الهيئات) على بعضها البعض له طابع التفاعل ؛ دائمًا ما تكون القوى التي تعمل بها النقاط المادية على بعضها البعض متساوية في القيمة المطلقة ، وموجهة بشكل معاكس وتعمل على طول الخط المستقيم الذي يربط بين هذه النقاط: ، حيث - القوة المؤثرة على النقطة المادية الأولى من الثانية ؛ - القوة المؤثرة على النقطة المادية الثانية من جانب الأولى. يتم تطبيق هذه القوى إلى مختلفالنقاط المادية (الأجسام) ، تتصرف دائمًا في باريسوهي القوى طبيعة واحدة.
قانون نيوتن الثالث ، وكذلك القانونين الأولين ، صالح فقط في الأطر المرجعية بالقصور الذاتي.
8. تصنيف القوات. كل شيء عن القوة.
قوةهي كمية متجهية تحدد درجة التأثير على نقطة مادية في أي نقطة زمنية من كائنات مادية أخرى.
البعدقوة:
,
محصلة كل القوىبناءً على النقطة قيد الدراسة ، وفقًا لـ مبدأ التراكب
أين هي القوة التي سيتصرف بها الجسم في نقطة معينة في غيابالهيئات الأخرى .
خط الأحداثالقوة هي خط مستقيم يتم توجيه متجه القوة عليه.
قوتان متساوية في الحجم وموجهة بشكل معاكس- إذا كانت متصلة بالجسم لا تسبب التسارع.
أنواع التفاعلات:الجاذبية ، الكهرومغناطيسية ، القوية ، الضعيفة.
اثنين مظاهر القوى:
- ثابت (تشوه الأجسام) ،
ديناميكي (تغيير سرعة الحركة).
تصنيف القوة
- القوى الأساسية:
أ) الجاذبية ،
ب) الكهربائية.
- القوى التقريبية:
أ) الجاذبية.
ب) قوة الاحتكاك.
ج) القوة المرنة (القوة المرنة) ؛
د) قوة المقاومة.
أ) الجاذبيةفي الإطار المرجعي المرتبط بالأرض ،
قوة رد الفعلالتعليق أو الدعم هو القوة التي تعمل بها الهيئات الأخرى على الجسم ، مما يحد من حركته.
وزن الجسم- القوة التي يعمل بها الجسم على الدعم أو التعليق.
إذا كان التعليق أو الدعم في حالة سكون بالنسبة إلى الأرض (أو يتحرك بدون تسارع):
ب) قوة الإحتكاك
1) خارجي (يحدث عند نقاط التلامس بين الجثث ويمنع حركتها النسبية) ؛
الاحتكاك المنزلق (يحدث أثناء الحركة الترجمية لجسم ما على سطح جسم آخر) ؛
الاحتكاك المتدحرج (يحدث عندما يتدحرج جسم على سطح آخر) ؛
احتكاك الراحة (يحدث عند محاولة التسبب في الحركة) ؛
2) داخلي (يحدث عند تحريك أجزاء من سائل أو غاز)
القانون التجريبي لجميع أنواع قوى الاحتكاك الخارجي:
حيث تكون قوة الضغط الطبيعي التي تضغط على الأسطح الملامسة لبعضها البعض ، هو معامل الانزلاق (الراحة ، التدحرج) الاحتكاك ، اعتمادًا على طبيعة وحالة الأسطح (خشونة ، إلخ).
في) قوة مرنة
أين متجه نصف القطر الذي يميز إزاحة نقطة مادية من موضع التوازن ، هو معامل التناسب ، الحركة ذات الكتلة المتغيرة.
ركتلة الصاروخ روسرعتها الخامس،ثم بعد الوقت د ر - dm ، وستصبح السرعة متساوية v + dv. د
أين و -
المصطلح الثاني على الجانب الأيمن يسمى القوة التفاعلية Fp. اذا كان وعكس الخامسفي الاتجاه ، يتسارع الصاروخ ، وإذا تزامن مع ذلك الخامس،ثم يتباطأ. لذلك وصلنا معادلة حركة جسم متغير الكتلة ، والتي اشتقها أولا ب.ميشيرسكي (1859-1935):
أين - قوة رد الفعل، والذي ينشأ نتيجة الفعل على جسم الكتلة المتصلة (المنفصلة).
10. حركة جسم متغير الكتلة. صيغة Tsiolkovsky.
حركة بعض الأجسام مصحوبة بتغيير في كتلتها ، على سبيل المثال ، تقل كتلة الصاروخ بسبب تدفق الغازات المتكونة أثناء احتراق الوقود ، وما إلى ذلك. تسمى هذه الحركة الحركة ذات الكتلة المتغيرة.
دعونا نشتق معادلة حركة جسم متغير الكتلة على مثال حركة صاروخ. إذا في ذلك الوقت ركتلة الصاروخ روسرعتها الخامس،ثم بعد الوقت دستنخفض كتلته بمقدار dm وتصبح مساوية لـ ر - dm ، وستصبح السرعة متساوية v + dv.التغيير في زخم النظام خلال فترة زمنية د
أين و -سرعة تدفق الغازات بالنسبة للصاروخ.
إذا كانت القوى الخارجية تعمل على النظام ، فعندئذ إما
بافتراض أن F = 0 وبافتراض أن سرعة الغازات المقذوفة بالنسبة للصاروخ ثابتة (يتحرك الصاروخ في خط مستقيم) ، نحصل على من أين
قيمة ثابت التكامل منتحديد من الشروط الأولية. إذا كانت سرعة الصاروخ في اللحظة الأولى صفرًا وكتلة البداية , ومن بعد ج = . بالتالي،
تسمى هذه النسبة بصيغة Tsiolkovsky. إنه يوضح أنه: 1) كلما زادت الكتلة النهائية للصاروخ ، يجب أن تكون كتلة إطلاق الصاروخ أكبر ؛ 2) كلما زادت سرعة تدفق الغازات ، زادت الكتلة النهائية لكتلة انطلاق معينة للصاروخ.
11. ديناميات الحركة الدورانية لجسم صلب.
القانون الأساسي.