48
1.14
a. Przyspieszenie punktu poruszającego się po okręgu wyraża się za pomocą współrzędnych biegunowych przez wektor
a = ar ir + av Tv = i, + tv,
gdzie Tr i i9 są wektorami jednostkowymi tego układu.
Z rys. 11 widać, że
Podstawiając do tego wzoru odpowiednie wartości na av i ar otrzymujemy
• •
<P
~t2 = tg a, <P
co można też zapisać w postaci
Po rozdzieleniu zmiennych i scałkowaniu mamy
1 + t (o0 tga'
Całkując ponownie znajdujemy szukany kąt
(p = ctga ln |(1 + t co0 tga)|.
= 0, prędkość kątowa ę = const, czyli ruch jest jednostajny. Gdy = 0, więc nie ma ruchu.
r co
v — rep —
gdzie ti
1 + t coQ tga.
Stały punkt ma więc współrzędną
b
2a
Wzór przedstawiający równanie hodografu jest równaniem spirali hiperbolicznej. Jej asymptota znajduje się w odległości y = rco0 od osi x (rys. 12), gdyż
lim y = lim v sintj = lim r co
fi“*o
ti -»0
sint
Łt
Zaznaczone na rys. 12 współrzędne prostokątne x, y związane są z współrzędnymi biegunowymi v, równaniami: x = v cosy = v sint1.
1.15. Różniczkując dane równanie dwukrotnie względem czasu otrzymujemy
• »
2 axx -f- bx = 1,
stąd
1
2ax -f- b’
2ax2 -f 2axx + bx = 0,
więc
1
x = —
4fl2x2’
gdzie
x, = x +
b
2 a
= -