Сложное движение точки
Примером сложного движения точки может служить:
а) лодка (если ее принять за материальную точку), плывущая от одного берега реки к другому;
б) шагающий по ступенькам движущегося эскалатора в метро человек также совершает сложное движение относительно неподвижного свода туннеля.
Таким образом, при сложном движении точка, двигаясь относительно некоторой подвижной материальной среды, которую условимся называть подвижной системой отсчета, одновременно передвигается вместе с этой системой отсчета относительно второй системы отсчета, условно принимаемой за неподвижную.
Движение некоторой точки М по отношению к подвижной системе отсчета называется относительным. Движение подвижной системы отсчета вместе со всеми связанными с ней точками материальной среды по отношению к неподвижной системе отсчета называется для точки М переносным. Движение точки М по отношению к неподвижной системе отсчета называется сложным, или абсолютным.
Для того чтобы видеть сложное (абсолютное) движение точки, наблюдатель должен сам быть связан с неподвижной системой отсчета. Если же наблюдатель находится в подвижной системе отсчета, то он видит лишь относительную часть сложного движения.
Представим, что точка М переместилась за некоторое время относительно подвижной системы координат из начального положения M0 в положение М1 по траектории M0М1 (траектории относительного движения точки). За это же время подвижная система координат O1X1Y1 вместе со всеми неизменно связанными с ней точками, а значит, и вместе с траекторией относительного движения точки М переместилась в неподвижной системе координат ОХУ в новое положение.
Разделим обе части этого равенства на время движения :
и получим геометрическую сумму средних скоростей:
,
которые направлены вдоль соответствующих векторов перемещений. Если теперь перейти к пределам при , то получим
,
выражающее теорему сложения скоростей: при сложном движении точки абсолютная скорость в каждый момент времени равна геометрической сумме переносной и относительной скоростей.
Если задан угол , то модуль абсолютной скорости
.
Углы, образуемые векторами абсолютной скорости с векторами и , определяются по теореме синусов.
В частном случае при при сложении этих скоростей образуется ромб или равнобедренный треугольник и, следовательно,
.
Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 329;