38理论力学第六章点的运动学PPT课件
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理论力学第六章点的运动学(Y)(2)工程运动学与机构运动分析运动学的力学模型:点、刚体和刚体系,通称物体。
物体的运动不仅与受力有关,还与物体本身的惯性、初始运动状态、约束等因数有关,是一个比较复杂的问题。
为了循序渐进,暂时不考虑影响物体运动的物理因素,而只研究物体机械运动的几何性质。
运动学的任务:●建立物体运动规律的描述方法;●分析物体运动的速度、加速度、角速度、角加速度以及它们之间的关系;●研究物体运动的分解与合成规律。
一、描述点运动的矢量法二、描述点运动的直角坐标法三、描述点运动的弧坐标法研究对象:几何点,称为动点,有时简称为点。
研究任务:研究点在空间运动的几何性质,即点相对于某坐标系运动的运动方程、运动轨迹、速度和加速度。
例如研究图示轮缘上点M的运动,可以看出M点沿摆线运动。
O1一、描述点运动的矢量法1、运动方程和轨迹研究对象―― 动点M 选定参考空间上的点O为坐标原点从坐标原点O向动点M作矢量rr 为点M相对于原点O的位置矢量――简称为矢径当动点运动时,矢径r 随时间而变化,且矢径单值连续函数r 是时间的r r t――矢量表示的点的运动方程动点在运动过程中,矢径r 的末端描绘出一条连续曲线,称为矢端曲线―― M点的运动轨迹2、速度速度―― 描述点在t 瞬时运动快慢和运动方向的力学量。
t 瞬时: 矢径r (t )t+ t 瞬时: 矢径r (t t )t 时间间隔内矢径的改变量r (t t ) r r (t ) r r (t t ) r (t ) r dr v lim r t 0 t dt速度大小:――点在t 瞬时的速度dr v v dt速度方向:沿着运动轨迹的切线;指向与点的运动方向一致;3、加速度加速度――描述点在t 瞬时速度大小和方向变化率。
t 瞬时: 速度v (t ) v (t t )t+ t 瞬时:速度t 时间间隔内速度的改变量v v (t t ) v (t ) v dv a lim v t 0 t dtdv d r a 2 r dt dt2――点在t 瞬时的加速度矢端曲线速度矢端曲线动点M的速度和加速度图加速度大小:a a v r 加速度的方向:沿速度始端曲线图的切线方向。