ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 9
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Контрольные вопросы при изучении кинематики материальной точки при криволинейном движении
https://yandex.ru/video/preview/12547025900292727602
[Ответы необходимо представлять в рукописном виде на каждый вопрос отдельно не более, чем на одном листе формата А4]
-
Дайте определение средней скорости и среднего ускорения, мгновенной скорости и мгновенного ускорения. Каковы их направления?
Средняя (путевая) скорость — это отношение длины пути, пройденного телом, ко времени, за которое этот путь был пройден: Средняя путевая скорость, в отличие от мгновенной скорости не является векторной величиной. Средняя скорость равна среднему арифметическому от скоростей тела во время движения только в том случае, когда тело двигалось с этими скоростями одинаковые промежутки времени.
Вектором средней скорости
Направление вектора средней скорости совпадает с направлением Dr. При неограниченном уменьшении Dt средняя скорость стремится к предельному значению, которое называется мгновенной скоростью v
Средним ускорением неравномерного движения в интервале от t до t+Dt называется векторная величина, равная отношению изменения скорости Dv к интервалу времени Dt:
Мгновенным ускорением а материальной точки в момент времени t будет предел среднего ускорения:
Мгновенная скорость v, таким образом, есть векторная величина, равная первой производной радиуса-вектора движущейся точки по времени. Так как секущая в пределе совпадает с касательной, то вектор скорости v направлен по касательной к траектории в сторону движения (рис. 3). По мере уменьшения Dt путь Ds все больше будет приближаться к |Dr|, поэтому модуль мгновенной скорости
-
Что характеризуют тангенциальная и нормальная составляющие ускорения? Каковы их модули?
Тангенциальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения величины (модуля) скорости. Тангенциальное ускорение всегда коллинеарно скорости.
Нормальная составляющая ускорения характеризует быстроту изменения скорости по направлению. Нормальное ускорение всегда перпендикулярно скорости и направлено к центру по радиусу траектории, по которой движется тело
-
Возможны ли движения, при которых отсутствуют нормальное и тангенциальное ускорения? Приведите примеры. -
Что называют угловой скоростью и угловым ускорением движения тела?
-
Какова связь между линейными и угловыми величинами?
Понятно, что линейные и соответствующие им угловые величины должны быть определенным образом связаны между собой. Найдем эти связи.
При повороте радиуса, проведенного в точку М (см. рис. 2), на угол φ точка пройдет по дуге окружности путь
s=rφ . (1)
За малое время Δt точка проходит расстояние Δs=rφ2−rφ1 , где φ2 и φ1 — углы поворота в конце и в начале интервала Δt. Разделив последнее равенство на Δt и учитывая, что ΔsΔt=υ и φ2−φ1Δt=ΔφΔt=ω, получим
υ=rω . (2)
Заметим, что соотношение (2) связывает между собой линейную и угловую скорости не только при равномерном движении точки по окружности, но- и при неравномерном движении тоже. Изменение модуля скорости точки за время Δt есть Δυ=rω2−rω1 , где ω2 и ω1 — угловые скорости в конце и в начале промежутка Δt. Разделим последнее равенство на Δt и учтем, что ΔυΔt=ak и ω2−ω1Δt=ΔωΔt=ε, тогда касательное ускорение
ak=rε . (3)
Соотношения (1), (2) и (3) дают для движущейся по окружности точки простую связь между линейными и угловыми величинами: линейная величина равна произведению радиуса окружности на соответствующую угловую величину. Эти соотношения получены нами для конкретной точки М колеса троллейбуса, но они справедливы и для любой другой точки вращающегося (как равномерно, так и неравномерно) тела.