2018年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師《理論力學(xué)》復(fù)習(xí)點(diǎn):點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo):能正確選取動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系,分析三種運(yùn)動(dòng),掌握速度和加速度的合成。
知識(shí)結(jié)構(gòu):
1、 研究同一點(diǎn)相對(duì)兩個(gè)不同參考系的運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。
2、 定性分析:
(1)動(dòng)點(diǎn)——合成運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)象;
(2)參考系——[1]、定參考系:習(xí)慣上把固結(jié)在地球上的參考系稱為定系;
[2]、動(dòng)參考系:把相對(duì)定系做運(yùn)動(dòng)的參考系稱為動(dòng)系;
(3)運(yùn)動(dòng)——[1]、絕對(duì)運(yùn)動(dòng):動(dòng)點(diǎn)相對(duì)定系的運(yùn)動(dòng);
[2]、相對(duì)運(yùn)動(dòng):動(dòng)點(diǎn)相對(duì)動(dòng)系的運(yùn)動(dòng);
[3]、牽連運(yùn)動(dòng):動(dòng)系相對(duì)定系的運(yùn)動(dòng)——牽連點(diǎn)對(duì)定系的速度和加速度稱為動(dòng)點(diǎn)在該瞬時(shí)的牽連速度、牽連加速度。
3、定量分析:
注意點(diǎn):動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系的選擇原則:
(1)動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系必須分別屬于三個(gè)不同的物體,否則絕對(duì)、相對(duì)和牽連運(yùn)動(dòng)中就缺少一種運(yùn)動(dòng),不能成為合成運(yùn)動(dòng);
(2)動(dòng)點(diǎn)相對(duì)動(dòng)系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡易于直觀判斷(已知絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)求解相對(duì)運(yùn)動(dòng)的問題除外)。否則,會(huì)使相對(duì)加速度分析產(chǎn)生困難。
具體地,有:
[1]、兩個(gè)不相關(guān)的動(dòng)點(diǎn),求二者的相對(duì)速度。
根據(jù)題意,選擇其中之一為動(dòng)點(diǎn),動(dòng)系為固結(jié)于另一點(diǎn)的平動(dòng)坐標(biāo)系;
[2]、運(yùn)動(dòng)剛體上有一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)作復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。
該點(diǎn)取為動(dòng)點(diǎn),動(dòng)系固結(jié)于運(yùn)動(dòng)剛體上。
[3]、機(jī)構(gòu)傳動(dòng),傳動(dòng)特點(diǎn)是在一個(gè)剛體上存在一個(gè)不變的接觸點(diǎn),相對(duì)于另一個(gè)剛體運(yùn)動(dòng)。
(a)導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu):典型方法是動(dòng)系固結(jié)于導(dǎo)桿,取滑塊為動(dòng)點(diǎn)。
(b)凸輪挺桿機(jī)構(gòu):典型方法是動(dòng)系固結(jié)于凸輪,取挺桿上與凸輪接觸點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)。
(c)特殊問題,特點(diǎn)是相接觸兩個(gè)物體上的接觸點(diǎn)位置都隨時(shí)間而變化。此時(shí),這連個(gè)物體的接觸點(diǎn)都不宜選為動(dòng)點(diǎn),應(yīng)選擇滿足前述選擇原則的非接觸點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)。