Сложное движение

Если точка движется относительно какой-либо системы координат, которая в свою очередь совершает движение относительно второй системы, условно принятой за неподвижную, то движение точки называется сложным.

1. Закон сложения скоростей

υ _абс= υ _отн+ υ _пер,

где υ _абс – абсолютная скорость – скорость точки относительно неподвижной системы координат; υ _отн – относительная скорость – скорость точки относительно движущейся системы координат; υ _пер – переносная скорость – скорость относительно неподвижной системы координат той точки подвижной системы, в которой находится в данный момент времени движущаяся точка.

2. Закон сложения ускорений

a _абс = a _отн + a _пер + a _К,

где a _абс – ускорение точки относительно неподвижной системы координат; a _отн – ускорение точки относительно подвижной системы координат; a _пер – ускорение относительно неподвижной системы координат той точки подвижной системы, в которой находится в данный момент времени движущаяся точка; a _К – кориолисово ускорение точки, движущейся во вращающейся системе координат

a _К=2[ ω _пер υ _отн ],

где ω _пер – угловая скорость вращения подвижной системы. Направление a _Копределяется по правилу векторного произведения. Однако удобно пользоваться и таким приемом: вектор υ _{от н} проецируется на плоскость, перпендикулярную к ω _пер. Повернув проекцию υ _{от н} на угол 90⁰ в сторону вращения подвижной системы, получают направление кориолисова ускорения.

Модуль кориолисова ускорения

_К=2ω_перυ_отн sinα,

гдеα – угол между ω_пер и υ_отн.

Кориолисово ускорение равно нулю ( _К=0), если:

а) Система координат движется поступательно (ω _пер=0);

б) Точка неподвижна относительно вращающейся системы координат (υ _отн=0);

в)Точка перемещается относительно подвижной системы координат параллельно ее угловой скорости вращения.

Контрольные вопросы

1. Запишите закон движения в векторном виде, если движение происходит с постоянным по величине и направлению ускорением. Перейдите к координатному способу описания такого движения.

2. Когда движение твердого тела можно заменить движением материальной точки? Приведите примеры.

3. В чем состоит закон независимости движений?

4. Какое движение называют сложным? Что понимают под относительным, абсолютным, переносным движением?

5. Сформулируйте законы сложения скоростей и ускорений в сложном движении.

6. Что такое переносное ускорение, от чего оно зависит?

7. Что называют кориолисовым ускорением? Как определить направление этого ускорения? Когда кориолисово ускорение равно нулю?

Дата добавления: 2015-07-20