Ускорение точки и тела
Ускорение точки — это пространственно-временная мера изменения движения. Она характеризует быстроту и направление изменения вектора скорости точки в данный момент времени. Ускорение измеряется пределом отношения изменения скорости к соответствующему промежутку времени (в данной системе отсчета), когда этот промежуток стремится к нулю: a=lim Dv /Dt
Скорость точки как вектор может изменяться по модулю, по направлению или одновременно и по модулю и по направлению. Соответственно различают ускорения точки:
а) положительное, имеющее одинаковое направление со скоростью,— скорость возрастает; б) отрицательное, имеющее направление, противоположное направлению скорости,— скорость убывает; в) нормальное — направление его перпендикулярно направлению скорости и вектор скорости изменяет только направление, не изменяя своей величины (криволинейное движение).
При поступательном движении линейное ускорение тела равно линейному ускорению любой его точки.
При вращательном движении положительное и отрицательное ускорения, направленные по касательной, называются тангенциальными,а направленные по радиусу (нормали) — радиальными или нормальными. Каждое из этих ускорений может проявляться независимо. Сочетание тангенциального ускорения с нормальным бывает при одновременном изменении скорости и по модулю, и по направлению. Векторная сумма нормального и тангенциального ускорений определяет полное ускорение.
При вращательном движении угловое ускорение тела характеризует изменение скорости вращения.
Угловое ускорение — это мера изменения скорости вращательного движения тела в данный момент времени. Угловое ускорение определяется как предел отношения изменения угловой скорости к соответствующему промежутку времени в данной системе отсчёта1, когда этот промежуток стремится к нулю:
Среднее ускорение за время всего движения, особенно в тех случаях, когда оно меняет знак, обычно не определяется, поскольку оно не характеризует подробности (детали) движения.
Угловое ускорение может быть либо положительным(убыстрение вращения), либо отрицательным (замедление вращения). Для вращающегося твердого тела отношения линейных ускорений точек к их радиусам вращения (расстояниям до оси) одинаковы; они равны угловому ускорению тела: a/r=e
Линейное ускорение точки вращающегося тела равно произведению углового ускорения и радиуса вращения: a=er(в радианном измерении);
В сложном движении тела (одновременно поступательном и вращательном) изменения скорости измеряют линейным ускорением ОЦТ и угловым ускорением тела относительно его ОЦТ.
Определение угловых ускорений биомеханической системы еще более затруднено, чем определение угловых скоростей.
Таким образом, ускорение характеризует непостоянство скорости.
Скорости точек звеньев тела человека изменяются по модулю и направлению. Значит, всегда есть нормальные ускорения и почти всегда — тангенциальные (положительные и отрицательные). Движений тела человека без ускорений не бывает, но ускорения иногда могут оказаться настолько малыми, что практически не будут иметь значения.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 399;