1、第7章 点的合成运动, 绝对运动、相对运动与牵连运动, 速度合成定理, 加速度合成定理, 结论与讨论, 绝对运动、相对运动与牵连运动,定参考系 ?,动参考系 ?,绝对运动 ?,相对运动 ?,牵连运动 ?,大梁不动时,定参考系 ?,动参考系 ?,绝对运动 ?,牵连运动 ?,相对运动 ?, 绝对运动、相对运动与牵连运动,动 点: 小环 M。,定 系: 固定在地球上的坐标系 Oxy 。,动 系: 固连于AB 杆的坐标系 Axy。,动 点: 轮缘上点 M。,定 系: 固定在地球上的坐标系 Oxy 。,动 系: 铰接于轮心C的坐标系 Cxy。,动 点: 滑块 A。,定 系: 固定在地球上的坐标系 oxy
2、 。,动 系: 固接于T型杆的坐标系 Dxy。, 动点对于定参考系的运动,称为 绝对运动。, 动点对于动参考系的运动,称为 相对运动。, 动参考系对于定参考系的运动,称为 牵连运动。,动点: 研究的点。,定系: 固定在地球上的坐标系。,动系: 相对于定系运动的坐标系。,7-1 绝对运动、相对运动 与牵连运动,三种运动的定义,注意:,(1)站在什么地方看物体的运动?,(2)看什么物体的运动?,动 点,定 系,动 系,牵 连 点, 运动的相对性 物体对于不同的参考系,运动各不相同。, 绝对运动与相对运动都是指点的运动; 牵连运动则是刚体的运动。,牵连点: 动系上与动点相重合的点。,两种方法,(1)
3、利用点的运动学知识进行求解,(2)利用瞬时运动量间的关系进行求解,7-2 点的速度合成定理,三种运动轨迹,解:(1)取滑块A为动点,T型杆为动系,(2)分析三种运动,确定速度的方向,(3)作出速度平行四边形,求解求知量,解:取雨点M为动点汽车为动系,解:(1)取小环M为动点AB杆为动系,例 题 4,已知:OO1l;OA=r; ,求:当OA水平时摇杆的角速度 1,解:(1)取曲柄端点A为动点摇杆为动系,解:取 AB 杆端点 A 为动点,凸轮为动系,解:取轮心C为动点, O1A 为杆动系,解:(1)取小环M 为动点圆环 为动系,(2)取小环M 为动点,杆为动系,其中:,动点与动系选取原则, 动点与
4、动系应选在不同的刚体上。, 动点相对于动系的相对轨迹应易于确定。,(1) 对于没有约束联系的,一般可根据题意选取所研究的点为动点,如雨滴、矿石;而动系固定在另一运动的物体上,如车辆、传送带。,(2) 对于由主动件和被动件组成的机构,要根据约束与被约束的性质确定动点与动系。,(3) 在这样的机构中,一个构件上总有一个点始终 被另一个构件所约束。这时,以被约束的点作为动点, 在约束动点的构件上建立动系,相对运动轨迹便是约 束构件的轮廓线或者约束动点的轨道。,(4) 对于特殊问题,进行特殊处理。,7-3 牵连运动是平动时的点的加速度合成定理,加速度合成定理 当牵连运动为平动时,动点在某瞬时的绝对加速
5、度等于其牵连加速度与相对加速度的矢量和。,对于平面问题最多可求解二个求知量,解:取滑块A为动点,T型杆为动系,解:取滑块A为动点圆弧型滑道为动系,将上式向 Ay 轴投影,解:取建立图示坐标系,解:取CD杆C点为动点三角板ABC为动系,将上式向 Ay 轴投影,解:取CD杆C点为动点三角板ABC为动系,7-4 牵连运动是转动时的点的加速度合成定理,科氏加速度,由速度的定义,知:,其中:,由速度的定义,知:,科氏加速度的计算,加速度合成定理,旋风的生成,高压,高压,(1)不计地球的自转,(2)计入地球的自转,信风的生成,在北半球中纬度( 30 左右)地区吹向赤道低压区的风, 由于科氏力作用产生右偏,
6、使得北风变成由东北向西南吹的 东北信风。,由于地球的自转引起的水流科氏惯性力。,水流科氏 惯性力对右 岸的冲刷。,已知:R, =t (为常数),求:(1) 小环M的速度、加速度,(2) 小环M相对于AB杆的速度、加速度,例 题 12,解:(1)取小环M为动点AB杆为动系,其中:,将上式向 Mn 轴投影,解得:,其中:,M,将上式向 Mx 轴投影,解得:,例 题 13,已知:OO1l;OA=r; ,求:当OA水平时摇杆的角速度、角加速度。,解:(1)取曲柄端点A为动点摇杆为动系,将表达式向 Ax轴投影,将表达式向 Ax轴投影,解得:,解:取 AB 杆端点 A 为动点,凸轮为动系,将表达式向 n轴
7、投影,例 题 15,求:O1A 杆的角速度、角加速度。,解:取轮心C为动点, O1A 为杆动系,将表达式向 Cy 轴投影,解得:,例 题 16,已知:OA=AB=l;vA ;aA = 0,求:套筒O 杆的角速度、加角速度,解:取AB上的 A 为动点,套筒 O 为动系,其中:,将表达式向 Ax轴投影:,关于运动的相对性,结论与讨论,运动分析、速度与加速度分析中要特别注意 运动的相对性,也就是对于不同的参考系,有 不同的运动方程、速度和加速度。,结论与讨论,结论与讨论,选择动点和动系的原则, 动点和动系应分别选择在两个不同的刚体上。, 动点和动系的选择应使相对运动的轨迹简单、直观。,结论与讨论,结论与讨论,选择动点和动系的原则,结论与讨论,选择动点和动系的原则,结论与讨论,选择动点和动系的原则,结论与讨论,选择动点和动系的原则,动点和动系的选择方法, 对于由主动件和被动件组成的机构,要根据约束与被约束的性质确定动点与动系。,结论与讨论,结论与讨论,动点和动系的选择方法, 对于由主动件和被动件组成的机构,要根据约束与被约束的性质确定动点与动系。, 在这样的机构中,一个构件上总有一个点被另一个构件所约束。这时,以被约束的点作为动点,在约束动点的构件上建立动系,相对运动轨迹便是约束构件的轮廓线或者约束动点的轨道。,结论与讨论,动点和动系的选择方法,谢谢使用,