Translationel bevægelse

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 30. september 2017; checks kræver 18 redigeringer .

Translationel bevægelse  er den mekaniske bevægelse af et system af punkter ( absolut stivt legeme ), hvor segmentet, der forbinder to punkter på dette legeme, hvis form og dimensioner ikke ændres under bevægelsen, forbliver parallelt med dets position ved enhver tidligere tidspunkt [1] . I translationel bevægelse beskriver alle punkter i kroppen den samme bane (op til en konstant forskydning i rummet) og har på ethvert givet tidspunkt samme retning og absolutte værdi af hastigheds- og accelerationsvektorerne, som ændres synkront for alle punkter i kroppen.

I det generelle tilfælde forekommer translationel bevægelse i tredimensionelt rum, men dets hovedtræk - bevarelsen af ​​paralleliteten af ​​ethvert segment til sig selv, forbliver i kraft.

Matematisk svarer translationel bevægelse i sit slutresultat til parallel oversættelse . Men betragtet som en fysisk proces, er det en variant af den spiralformede bevægelse i tredimensionelt rum (se figur 2).

Den grundlæggende lov om dynamikken i translationel bevægelse

Den tidsafledte af momentum af et materialepunkt eller et system af materialepunkter i forhold til et fast (inertial) referencesystem er lig med hovedvektoren for alle eksterne kræfter påført systemet.

Eksempler på fremadgående bevægelse

Translatorisk flytter for eksempel en elevatorstol . I den første tilnærmelse udføres translationsbevægelsen også af pariserhjulets kabine [2]

Translationel bevægelse i den første tilnærmelse (hvis vi forsømmer swing af foden) gør cykel pedal , mens du udfører en tur rundt om sin akse for en fuld cyklus af dens slag.

Kommunikation af kroppens bevægelse og bevægelsen af ​​dens punkter

Hvis kroppen bevæger sig fremad, så er det for at beskrive dets bevægelse tilstrækkeligt at beskrive bevægelsen af ​​dets vilkårlige punkt (for eksempel bevægelsen af ​​kroppens massecenter ).

Et af de vigtigste kendetegn ved et punkts bevægelse er dets bane , i det generelle tilfælde, som er en rumlig kurve, der kan repræsenteres som konjugerede buer med forskellige radier, der hver udgår fra dets centrum, hvis position kan ændres i tide. I grænsen kan den rette linje også betragtes som en bue, hvis radius er lig med uendelig .

I dette tilfælde viser det sig, at et hvilket som helst punkt på kroppen under translationsbevægelse i hvert givet tidspunkt foretager en drejning rundt om dets øjeblikkelige rotationscenter, og længden af ​​radius i det givne øjeblik er den samme for alle punkter i kroppen. kroppen. Hastighedsvektorerne for kroppens punkter, såvel som de accelerationer, de oplever, er de samme i størrelse og retning .

Når man løser problemer med teoretisk mekanik, er det bekvemt at betragte et legemes bevægelse som en tilføjelse af bevægelsen af ​​kroppens massecenter og selve kroppens rotationsbevægelse omkring massecentret (denne omstændighed blev taget i betragtning redegøre for, når Koenigs sætning formuleres ).

Enhedseksempler

Princippet om translationel bevægelse er implementeret i et tegneinstrument - pantograf , hvis førende og drevne arm altid forbliver parallelle, det vil sige, de bevæger sig progressivt. I dette tilfælde udfører ethvert punkt på de bevægelige dele givne bevægelser i planet, hver omkring sit øjeblikkelige rotationscenter med samme vinkelhastighed for alle bevægelige punkter i enheden .

Det er vigtigt, at anordningens førende og drevne arme, selvom de bevæger sig i overensstemmelse, er to forskellige legemer. Derfor kan krumningsradierne , langs hvilke de givne punkter bevæger sig på den førende og drevne arm, gøres ulige, og det er netop punktet med at bruge en enhed, der giver dig mulighed for at gengive enhver kurve på et plan på en skala bestemt af forholdet af armenes længder.

Faktisk giver strømaftageren en synkron translationsbevægelse af systemet af to legemer: "læsning" og "skrivning", bevægelsen af ​​hver af dem er illustreret af ovenstående tegning.

Se også

Noter

  1. Per definition siges et legeme at ændre sin form, hvis afstanden mellem dets punkter ikke forbliver konstant. Med en sådan krop er det umuligt at forbinde ethvert segment af konstant længde, uvægerligt orienteret i rummet. Derfor kan et legeme i bevægelse ( kinematisk ) betragtes som absolut fast , selvom det kan være en væskedråbe , en gassky eller en stjernehob .
  2. Strengt taget kan bevægelsen af ​​pariserhjulskabinen kun betragtes som translationel i grænsen for uendeligt langsom rotation af hjulet, da rotationsacceleration fører til små afvigelser af den ophængte kabine fra lodret.

Litteratur

Links