Co nazywamy bryłą sztywną?
Bryła sztywna to ciało, które pod działaniem sił nie ulega odkształceniom, odległości dwóch dowolnych punktów takiego ciała pozostają stałe.
Ruch ciała sztywnego - ogólna definicja, podstawowe równania ruchu?
Ruch ciała sztywnego w przestrzeni jest jednoznacznie określony przez równania ruchu trzech punktów nie leżących na jednej prostej.
Ruch ciała sztywnego określony wektorowymi równaniami ruchu trzech punktów A,B,C.
rA=ra(t) rB=rB(t) rC=rC(t)
Jakie związki zachodzą pomiędzy prędkościami punktów w bryle sztywnej?
W bryle sztywnej podczas dowolnego ruchu rzuty wektorów prędkości dwóch dowolnych punktów na prostą łącząca te punkty są sobie równe.
Iloczyny
są miarą
rzutów prędkości punktów B i A na prostą poprowadzoną przez punkty A i B ( wektor r)
Co nazywamy ruchem postępowym bryły sztywnej?
Ruch postępowy bryły sztywnej jest to taki ruch, w którym wszystkie jej punkty doznają tych samych przesunięć. Wszystkie punkty mają takie same prędkości, przyspieszenia i poruszają się po takich samych równolegle przesuniętych torach.
Podaj podstawowe równania ruchu bryły sztywnej oraz zależności na prędkość i przyspieszenie w ruchu postępowym.
Równania ruchu punktów zapisujemy następująco:
rA(t)=rA(t0)+u(t)
rB(t)=rB(t0)+u(t)
rC(t)=rC(t0)+u(t)
rA(t0), rB(t0), rC(t0) - promienie-wektory w chwili t=t0
u(t) - przesuniecie jednakowe dla wszystkich punktów bryły.
Prędkości oraz przyspieszenia wszystkich punktów są takie same:
vA=vB=vC=
aA=aB=aC=
Co nazywamy ruchem obrotowym bryły sztywnej?
Ruchem obrotowym bryły sztywnej nazywamy ruch, w którym wszystkie punkty ( np. C ) bryły nie leżące na jej osi obrotu poruszają się po okręgach, leżących w płaszczyznach prostopadłych do osi obrotu. Środki okręgów leżą na osi obrotu. Okręgi są opisane za pomocą promienia r o długości równej odległości punktu od osi obrotu.
Podaj podstawowe wielkości w ruchu obotowym bryły sztywnej: droga i prędkość kątowa, droga i prędkość liniowa, przyspieszenie kątowe.
- droga kątowa [rad]
- prędkość kątowa
- droga liniowa [ m ]
- prędkość liniowa [
]
- przyspieszenie kątowe [
]
Jakie są tory punktów ciała sztywnego w ruchu obrotowym.
Tor każdego punktu ciała sztywnego poruszającego się ruchem obrotowym jest okręgiem, leżącym w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu o środku leżącym na tej osi i jest opisany promieniem o długości równej odległości punktu od osi obrotu.
Dlaczego rozpatrujemy ciało jako bryłę sztywną?
W naszych rozważaniach pomijamy odkształcenia i przemieszczenia, gdyż znacznie to upraszcza opis ruchu, nie powodując istotnych błędów. Dlatego też rozpatrujemy ciała jako bryły sztywne o stałych parametrach kształtu.
Co to są stopnie swobody i ile ich na ogół jest?
W prostokątnym układzie współrzędnych ruch ciała sztywnego opisują współrzędne 3 punktów tego ciała. Z tych 9 współrzędnych jedynie 6 może przyjmować dowolne wartości, gdyż wzajemne odległości rozważanych punktów muszą pozostawać niezmienne. Te 6 współrzędnych nazywamy stopniami swobody ciała sztywnego. Jeżeli jakieś punkty ciała (więzy) są utwierdzone to ilość stopni swobody zmniejsza się np. utwierdzając punkt A ograniczamy liczbę stopni swobody do 3.