合成定理的理论推导(续2) 3、求: M 设M点为动点,它的矢径为r 当动系绕z轴以角速度O转动 时,牵连速度(动系上与动点 重合的那一点的速度)为 O V=oxr 式中 ∵r是动点M的矢径, r+o 最后得 a.+0×1
合成定理的理论推导(续2) 3、求: O z y x O’ x ’ y ’ z ’ k’ j’ i’ RO’ e 设M点为动点,它的矢径为r 当动系绕 z 轴以角速度 e转动 时,牵连速度(动系上与动点 重合的那一点的速度)为: ve = e ×r 式中: ∵ r 是动点 M 的矢径, 最后得: M r r ’ e M r r ’ e M r r ’ e M r r ’ e ( )
合成定理的理论推导(续3) 4、证明 2)×y 将速度合成定理va=νe+vr等式两边对时间t求导 分别代入第1部分和第2部分的结果,便得: a+ a + a 科氏加速度 上式表明:当动系为定轴转动时,动点在某瞬时的绝对加 速度等于该瞬时它的牵连加速度、相对加速度和科氏加速 度的矢量和
合成定理的理论推导(续3) 4、 证明 将速度合成定理 v a = v e + v r等式两边对时间 t 求导 分别代入第1部分和第2部分的结果,便得: 上式表明:当动系为定轴转动时,动点在某瞬时的绝对加 速度等于该瞬时它的牵连加速度、相对加速度和科氏加速 度的矢量和。 —— 科氏加速度
科氏加速度的若干说明(1) a =a +a +a e可以证明上式对牵连运动为任意运动时皆成立 它是加速度合成定理的普遍形式。 e当牵连运动为平动时,oa=0,导致ac=0, 般式退化到平动时的特殊式 e矢a垂直与O。和v组成的 平面,指向按右手法则 eac的大小为:ac=2 o v sine e其中θ为O。与卩,两矢量间 的最小夹角
科氏加速度的若干说明(1) ¦ 可以证明上式对牵连运动为任意运动时皆成立, 它是加速度合成定理的普遍形式。 ¦ 当牵连运动为平动时, e = 0, 导致aC= 0,一 般式退化到平动时的特殊式。 ¦ 其中 为 e与 v r两矢量间 的最小夹角。 ¦ aC的大小为: aC = 2 e v r sin ¦ 矢aC垂直与 e和 v r组成的 平面,指向按右手法则
科氏加速度的若干说明(2) ac=2εX卩r的两种特殊情况 1、下列情况导致ac=0 a)前面提到的O=0,如刚体平动情形 b)vr=0, 如图示机构在图示 瞬时。(设滑块为动 点,动系与摇杆AO e 固结。) C)0 e ∥ 如图示绕z轴转动 的球体,其上一动 O 点沿经向运动到0 度纬线瞬时
z 科氏加速度的若干说明(2) ¦ aC = 2 e v r 的两种特殊情况: 1、下列情况导致 aC = 0 a ) 前面提到的 e = 0,如刚体平动情形。 b ) v r = 0, 如图示机构在图示 瞬时。(设滑块为动 点,动系与摇杆AO 固结。) c ) e ∥ v r , 如图示绕 z 轴转动 的球体,其上一动 点沿经向运动到 0 度纬线瞬时。 e v r A O e v r e v r e v r
科氏加速度的若干说明(3) 2、a,⊥ν,的情形 这是工程中常见的情形,也就是动点在垂直与转轴 的平面内运动,此情况下ac=20Vr,显然,ac也在动 点的运动平面内。 其方向的确定采用“将相对速度ν顺着牵连运动的 转向旋转90°便是ac的方向” 选杆上的A点为动点,动系与凸轮固结 A O
科氏加速度的若干说明(3) 2、e ⊥ v r 的情形 这是工程中常见的情形,也就是动点在垂直与转轴 的平面内运动,此情况下 aC = 2 e v r ,显然, aC 也在动 点的运动平面内。 其方向的确定采用“将相对速度 vr顺着牵连运动的 转向旋转 90°便是aC 的方向”。 A O A e O e v r v r a C e e v r v r a C e e vr v r aC a C 选杆上的 A 点为动点,动系与凸轮固结