Файл: Качуринер Д.М. Теоретическая механика (краткий курс лекций) учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.07.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Подставим выражения (61)

в

дТ :

 

 

 

и/-О-/

(т, -т^к) +т2 (i+k)t/2

 

mt+ т2

- t s = --- ------ fjoajr«?

-т2ко-,+т21>2+ тг к2і>2

rr>2c/J=

=

1~т*ч

(if *)}jßz2 (J+k)(&2~°,)'->

V^=7^7 ^^ t i + b W ^ r n t + m ß - k ) ] t $ J ;

m ~{mf+ m jf (itk^^ ~^

{~[2n7‘+тг (1~ ^ Ъ

" Ы ^ Н І +j ( r r ,lJ 2y

(i+k^ ° r

+[2nr,2tml(l-k)]a2

 

-т 20 ' + т 2 к о - т 2 </2 - т 2 к

t m tk iSt + 2 т 2&2*

x[(^-CA)-/r(£/2 -C / j] ; . . : .

 

Из выражения (62) видно, что кинетическая энергия

при ударе

уменьшается.

При абсолютно упругом ударе при

к

= I

а Т=0

и

 

2~Tt

 

 

 

 

 

но

Наибольшая потеря кинетической энергии при абсолют­

неупругом ударе

 

 

 

 

 

(63)

 

Уменьшение кинетической энергии происходит за счет

необратимых деформаций

соударяющихся тел.

 

 

В ряде технических случаев удар происходит так,что

скорость

одного

 

из тел

до удара равна нулю.

 

При ковке металла выгодно, чтобы возмохнс большая

часть

работы переходила в деформаціи металла:

при

Если

о-г = 0

 

 

, то

 

дТ=Т2-Т=~

 

Ц 1 - к 2)

к = 0

m2 » m

) .

 

А

Г было минималь­

но.

При забивке

 

свай

выгодно, чтобы

 

В

этом случае

а Т=дТт 1-П

при

 

и

тІ » т г .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 6 8


Глава ІУ. ПРИБЛИЖЕННАЯ ТЕОРИЯ ГИРОСКОПОВ

 

 

 

^ Iѵ=Іанаадшеские величины твердого тела,

 

 

I .

 

авадаюшегося

около

 

неподвижной

тачки

 

 

Количество движения тела;

 

 

 

 

 

 

 

 

4 яЕ ті * г Е п,і

d fi

d

 

 

с

 

 

 

 

 

V

 

 

 

dt

d t \ ‘f

'"тг

г)

d t v “'c/

d t

‘ "'с

 

я

 

я

 

 

 

 

Ег

,'

 

 

 

 

 

 

 

 

2=1

і»/

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

( I)

 

 

 

 

 

Q-M&e

 

 

 

 

 

 

 

 

_

Если центр масс

 

 

 

неподвижной

точкой,то

совпадает с

 

Q

=2

0. .

Момект количества движения или кшетический мо­

 

 

мент.

 

 

 

 

 

 

t<=^ J 7i xm^d-

 

 

 

 

 

 

 

 

По

определению

п

 

 

 

 

, при вращении те-

ла

i=t

 

 

 

 

около точки

 

 

п

 

» значит

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

= со Х7і

 

 

п

 

7;

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

г=/

 

 

 

 

 

 

 

 

г-/

 

 

 

 

 

 

 

г£

ггң

(Ö> 7£ )

 

 

 

f-Xm.(tdx72)=ü)^ ті (Чі 7t )~

 

 

 

 

 

Проведем

через

неподвижную

 

 

оси

 

г,

 

,

 

точку

 

 

жестко

связанные

 

с

телом

(рис.

I I I ) .

 

 

 

на оси ;

х/і

с°у/ aJ2/

~

проекции радиус-вектора

?■

->Уп1гп

проекции

 

 

на оси.

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

“і

 

 

 

 

 

 

Найдем проекции

вектора

кинетического момента

на

ОСИ;

169


Г* '*

ІШ/ i=1

n

к* г ш*, E (mzx* +md i+ i*1

n

+mi* ,iY 'L ( mi x*ia>x? i~l

'V = % W!/<

üx& “ **’ % *>

Ki , =

“ V ‘Jr,*, ^ /

>

где"

Zmixn^i

 

-

m f * / * * / f

,-i^V \ '•- 1 ‘ •• ■ •

^і/Л

 

 

 

ü$A1тіУп*,і

, Осевые моменты

Центробежные моменты

инерции

инерции

Окончательный вид для проекции кинетического момен-

та:

 

 

 

Кх,

 

 

 

 

^х,і,00г, >

 

 

 

 

Ку~

С°^ ГЭхф “>хГ и^ ,СОгІ '■>

(2)

 

 

 

Кг~ ^ г^ гГ ^ г ^ х Г ^ а ^ у і '

 

 

 

мгновен-

 

Предположим, что в данный момент движения

 

 

 

 

 

 

 

Ох,

.

 

оо = и)Хі

 

ная ось вращения тела совпадает с одной из координатных

 

сйг = 0

 

 

с

осью

 

 

Тогда

 

и а ^ =

осей,

например

 

 

 

=

 

 

,

а

проекции кинетического момента примут та

кой вид:

 

 

К

— Ux Uico

 

 

(3)

 

К - Ux to

f

 

Ух/і ^ х ,

 

■jCj

/

X(

 

y ,

x,y,

X ,

 

Вобщем случае вектор кинетического момента не сов­

пад ает ^ вектором мгновенной угловой скорости. Вектор /< и to совпадают по направлению только в те моменты

движения, когда мгновенная ось вращения является глав­

ной осью

инерции тела

для

точки 0 .

Х/У>

 

Если

оси

X,

V,

г ,

главные, то

<7

= j

~

,2!

 

I

? (J" ‘

У ‘

 

 

 

 

 

- ЯУ, г = 0

 

 

 

 

 

; K* r u^ , у

<*>ѵ Л :

« * - * * ,“>*, у

 

ку

г

- .( М

I7 I


I

_

находим по направляющим ко­

Направление вектора

А

синусам:

 

 

3 . Кинетическая энергия тела:

i-t

к- - расстояние от точки до мгновенной оси враще­ ния

т

/

«р

 

2 J 2 1

2

 

2

^ г~

" г

 

 

(5)

T~

J L ' ni c0

пі = ^ а)аи)

 

 

 

 

г-і

 

 

2 "

~ш '

 

Где <Z>“E mi

 

 

 

 

 

 

 

 

- момент инерции тела относи-

 

г=,/

 

 

тельно мгновенной оси вра­

 

 

 

 

щения.

 

 

 

 

Пользоваться формулой (5) неудобно и з-за определе­ ния момента инерции, а поэтому определим кинетическую

энергию другим

способом:

 

 

 

і

п

 

 

 

 

 

і п

Т=27

L ’^

J Е mi

 

 

(“ >х * і У

г4

2 2

2

z~i■,

 

 

 

 

2

i*t

 

....... t - t f

2

 

tsl

 

 

L é ~ '- i

 

 

 

 

172

 

 

T=j ü j K

 

,

(6 )