- •1.Предмет теоретической механики. Разделы механики.
- •2.Статика. Основные понятия и определения. Аксиомы статики.
- •3.Сходящаяся система сил. Условия равновесия.
- •4. Момент силы относительно точки. Пара сил. Момент пары сил.
- •5. Произвольная плоская система сил. Приведение к простейшему виду. Условия равновесия.
- •Приведение к простейшему виду.
- •Условия равновесия произвольной плоской системы сил.
- •2. Аналитические условия равновесия.
- •6.Пространственная система сил. Момент силы относительно оси.
- •Момент силы относительно оси.
- •7. Приведение пространственной системы сил к простейшему виду. Условия равновесия. Случаи приведения пространственной системы сил
- •Аналитические условия равновесия произвольной пространственной системы сил.
- •8.Кинематика. Способы задания движения точки.
- •Способы задания движения точки:
- •10. Простейшие виды движения твердого тела. Поступательное движение, теорема о свойствах поступательного движения.
- •11. Вращательное движение. Определение скорости и ускорения при вращательном движении тела.
- •12. Плоское движение твердого тела. Определение скоростей точек при плоском движении. Мгновенный центр скоростей. Методы опр. Положений мцс.
- •13. Сложное движение точки. Теорема о сложении скоростей и ускорений.
- •14. Динамика. Законы динамики Ньютона.
Способы задания движения точки:
1)координатный
Положение точки можно непосредственно определять ее декартовыми координатами х, у, z (рис.1), которые при движении точки будут с течением времени изменяться. Чтобы знать закон движения точки, т.е. ее положение в пространстве в любой момент времени, надо знать значения координат точки для каждого момента времени, т. е. знать зависимости
Уравнения представляют собой уравнения движения точки в прямоугольных декартовых координатах. Они определяют закон движения точки при координатном способе задания движения.
Чтобы получить уравнение траектории надо из уравнений движения исключить параметр t
2)векторный
Пусть точка М движется по отношению к некоторой системе отсчета Oxyz. Положение этой точки в любой момент времени можно определить, задав ее радиус-вектор r , проведенный из начала координат О в точку М
При движении точки М вектор r будет с течением времени изменяться и по модулю, и по направлению. Следовательно, r является переменным вектором (вектором-функцией), зависящим от аргумента t: r=r(t)
r=x(t)i+y(t)j+z(t)k
3)естественный
Естественным способом задания движения удобно пользоваться в тех случаях, когда траектория движущейся точки известна заранее. Пусть кривая АВ является траекторией точки М при ее движении относительно системы отсчета Oxyz (рис.3) Выберем на этой траектории какую-нибудь неподвижную точку О', которую примем за начало отсчета, и установим на траектории положительное и отрицательное направления отсчета (как на координатной оси).
Тогда положение точки М на траектории будет однозначно определяться криволинейной координатой s, которая равна расстоянию от точки О' до точки М, измеренному вдоль дуги траектории и взятому с соответствующим знаком. При движении точка М перемещается в положения M1, М2,... . следовательно, расстояние s будет с течением времени изменяться.
Чтобы знать положение точки М на траектории в любой момент времени, надо знать зависимость.
S=F(t)
Уравнение выражает закон движения точки М вдоль траектории.
Ф1=Ф1(x,y,z)
Ф2=Ф2(x,y,z)
S=S(t)
10. Простейшие виды движения твердого тела. Поступательное движение, теорема о свойствах поступательного движения.
Для однозначного определения положения тела в пространстве достаточно знать положение любых трех точек принадлежащих данному телу.
К простейшим относят следующие виды движения:
Поступательное
Вращательное
Плоскопараллельное.
Поступательное движение – движение тела, при котором отрезок любой прямой принадлежащей такому телу, остается параллельным самому себе за все время движения
Теорема о свойствах поступательного движения: при поступательном движении твердого тела все точки движутся поступательно, описывают одинаковые траектории (совпадающие при наложении) и в каждый момент времени имеют равные скорости и ускорения.
Доказательство: пусть твердое тело совершает поступательное движение относительно системы отсчета OXYZ. Положение точек А и В определено р адиусами-векторами и соответственно, а положение точки В относительно точки А - радиусом-вектором . Тогда , где = const, учитывая, что и тогда , но Следовательно | |=| | Взяв производные от скоростей обеих точек, или | |=| |
Вывод: при рассмотрении поступательного движения твердого тела, достаточно рассмотреть движение любой точки такого тела, т.е. кинематика тела в этом случае сводится к кинематике точки.