-->
|
|
|
Ãëàâà 1. Êèíåìàòèêà òî÷êè è òâ¸ðäîãî òåëà § 11. Îïðåäåëåíèå êèíåìàòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê äâèæåíèÿ ñ ïîìîùüþ ãðàôèêîâ (îêîí÷àíèå)Íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà âðåìåíè t = 2 ñ, òàíãåíñ óãëà íàêëîíà ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíûì, à åãî ìîäóëü óâåëè÷èâàåòñÿ, ýòî îçíà÷àåò, ÷òî äâèæåíèå òî÷êè ïðîèñõîäèò â íàïðàâëåíèè, ïðîòèâîïîëîæíîì íà÷àëüíîìó, ïðè ýòîì ìîäóëü ñêîðîñòè äâèæåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ. Ìîäóëü ïåðåìåùåíèÿ ðàâåí ìîäóëþ ðàçíîñòè êîîðäèíàò òî÷êè â êîíå÷íûé è íà÷àëüíûé ìîìåíòû âðåìåíè è ðàâåí 6 ì. Ãðàôèê çàâèñèìîñòè ïðîéäåííîãî òî÷êîé ïóòè îò âðåìåíè, ïîêàçàííûé íà ðèñóíêå 1.42 îòëè÷àåòñÿ îò ãðàôèêà çàâèñèìîñòè ïåðåìåùåíèÿ îò âðåìåíè (ñì. ðèñ. 1.41).
Âûâåäåì çàâèñèìîñòü êîîðäèíàòû òî÷êè îò ïðîåêöèè ñêîðîñòè. Ñêîðîñòü υx = υ0x + axt, îòñþäà
 ñëó÷àå x0 = 0, àõ > 0 è υx > υ0x ãðàôèê çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò ñêîðîñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïàðàáîëó (ðèñ. 1.43). Ïðè ýòîì, ÷åì áîëüøå óñêîðåíèå, òåì âåòâü ïàðàáîëû áóäåò ìåíåå êðóòîé. Ýòî ëåãêî îáúÿñíèòü, òàê êàê, ÷åì áîëüøå óñêîðåíèå, òåì ìåíüøå ðàññòîÿíèå, êîòîðîå äîëæíà ïðîéòè òî÷êà, ÷òîáû ñêîðîñòü óâåëè÷èëàñü íà òî æå çíà÷åíèå, ÷òî è ïðè äâèæåíèè ñ ìåíüøèì óñêîðåíèåì.  ñëó÷àå àõ < 0 è υ0x > 0 ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè áóäåò óìåíüøàòüñÿ. Ïåðåïèøåì óðàâíåíèå (1.17) â âèäå Óñêîðåííîå äâèæåíèå. Ïî ãðàôèêàì çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü êîîðäèíàòó è ïðîåêöèþ óñêîðåíèÿ òî÷êè â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè ïðè ëþáîì òèïå äâèæåíèÿ. Ïóñòü ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè òî÷êè çàâèñèò îò âðåìåíè òàê, êàê ïîêàçàíî íà ðèñóíêå 1.45. Î÷åâèäíî, ÷òî â ïðîìåæóòêå âðåìåíè îò 0 äî t3 äâèæåíèå òî÷êè âäîëü îñè X ïðîèñõîäèëî ñ ïåðåìåííûì óñêîðåíèåì. Íà÷èíàÿ ñ ìîìåíòà âðåìåíè, ðàâíîãî t3, äâèæåíèå ðàâíîìåðíîå ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ υDx. Ïî ãðàôèêó ìû âèäèì, ÷òî óñêîðåíèå, ñ êîòîðûì äâèãàëàñü òî÷êà, íåïðåðûâíî óìåíüøàëîñü (ñðàâíèòå óãîë íàêëîíà êàñàòåëüíîé â òî÷êàõ  è Ñ). Èçìåíåíèå êîîðäèíàòû õ òî÷êè çà âðåìÿ t1 ÷èñëåííî ðàâíî ïëîùàäè êðèâîëèíåéíîé òðàïåöèè OABt1, çà âðåìÿ t2 — ïëîùàäè OACt2 è ò. ä. Êàê âèäèì ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü èçìåíåíèå êîîðäèíàòû òåëà çà ëþáîé ïðîìåæóòîê âðåìåíè.
Ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò âðåìåíè ìîæíî îïðåäåëèòü çíà÷åíèå ñêîðîñòè â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, âû÷èñëÿÿ òàíãåíñ óãëà íàêëîíà êàñàòåëüíîé ê êðèâîé â òî÷êå, ñîîòâåòñòâóþùåé äàííîìó ìîìåíòó âðåìåíè. Èç ðèñóíêà 1.46 ñëåäóåò, ÷òî â ìîìåíò âðåìåíè t1 ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè ïîëîæèòåëüíà.  ïðîìåæóòêå âðåìåíè îò t2 äî t3 ñêîðîñòü ðàâíà íóëþ, òåëî íåïîäâèæíî.  ìîìåíò âðåìåíè t4 ñêîðîñòü òàêæå ðàâíà íóëþ (êàñàòåëüíàÿ ê êðèâîé â òî÷êå D ïàðàëëåëüíà îñè àáñöèññ). Çàòåì ïðîåêöèÿ ñêîðîñòè ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíîé, íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ òî÷êè èçìåíÿåòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíîå.
Âîïðîñû ê ïàðàãðàôó 1. Êàê ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè ïðîåêöèè ñêîðîñòè îò âðåìåíè îïðåäåëèòü: 1) ìîäóëü ïåðåìåùåíèÿ; 2) ïóòü, ïðîéäåííûé òî÷êîé? 2. Ìîæåò ëè ïóòü áûòü îòðèöàòåëüíûì? 3. Êàê ïî ãðàôèêó çàâèñèìîñòè êîîðäèíàòû îò âðåìåíè îïðåäåëèòü ïðîåêöèè ñêîðîñòè â ðàçíûå ìîìåíòû âðåìåíè? 4. Ìîæíî ëè ñêàçàòü, ÷òî ïðè ðàâíîçàìåäëåííîì äâèæåíèè, ÷åì áîëüøå âðåìÿ, òåì ìåíüøå ñêîðîñòü òåëà?
<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà Ñëåäóþùàÿ ñòðàíèöà >>>
|
|
|