词条 | 牵连运动 |
释义 | 动参考系相对定参考系的运动,称为牵连运动。 牵连运动是点的合成运动中三种(相对运动,绝对运动,牵连运动)中的一种。 牵连运动是动参考系相对于静参考系的运动,或者说是人站在地面上看动参考系运动。 他是参考体的运动,至于动点的牵连速度和牵连加速度的定义,必须特别注意。由于动参考系是的运动是刚体的运动而不是一个点的运动,所以除非参考系作平动否则其上各点的运动都不完全相同。因为动参考系与动点直接相关的是动参考系上与动点相重合的那一点(牵连点),因此定义:在动参考系上与动点相重合的那一点(牵连点)的速度和加速度称为动点的牵连速度和牵连加速度(Ve,ae)。 牵连运动问题中的速度分解 牵连运动问题中的速度分解,有时往往成为解某些综合题的关键。处理这类问题时,应从实际情况出发。可设想物体发生一个微小位移,分析由此而引起的牵连物体运动的位移是怎样的,得出位移分解的图示,再从中找到对应的速度分解的图示,进而求出牵连物体间速度大小的关系。 〖例1〗在水面上方高20m处,人用绳子通过定滑轮将水中的小船系住,并以3m/s的速度将绳子收短,开始时绳与水面夹角30°角,试求:⑴ 刚开始时小船的速度;⑵ 5秒末小船速度的大小。 解:⑴ 设船在Δt内由A移到B, 位移为ΔS2,如图1-2(a),取OC=OB,则绳子缩短ΔS1,绳子端点横向摆动ΔS3, 合位移ΔS2可以分解为ΔS1和ΔS3两个分位移. 当Δt→0,ΔS2→0,∠ACB→?90°, 此时ΔS1=ΔS2cos30°, ΔS1/Δt=ΔS2/Δt·cos30°, 即V1=V2cos30°。 则 此题求解时,亦可直接由速度分解的方法进行。船实际的速度V2是合速度,水平向左,认为绳不可伸长,分速度V1为沿绳方向的速度,即等于将绳子收短的速度3m/s,分速度V3为绕O点以OA为半径的绕滑轮向内偏的圆周运动的速度,垂直于绳的方向,画出速度分解的矢量图如图1-2(b)所示,从而求出 ⑵ 开始时从定滑轮到船,绳子的长度 l=h/sin30°=20/0.5=40(m), 5秒内绳子缩短了3×5=15(m), 5秒末绳 长l′变为40-15=25(m), 此时sinα′=20/25=0.8, α′=53°。 ∴V′=V1/con53°=3/0.6=5(m/s) |
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