Page 124 - 68
P. 124

Теоретична механіка

                                       § 38  Швидкість і пришвидшення точки
                                               в полярних координатах
                                  Як практичне застосування отриманих формул, визначи-
                            мо швидкість і пришвидшення точки в полярних координатах.
                            З  математики  відомо,  що
                            положення точки на площи-
                            ні можна визначити параме-
                            трами  r  і  , які є координа-
                            тами  полярної  системи  ко-
                            ординат (рис. 89). На цьому
                            рисунку  для  наочності  зо-
                            бражено і декартову систему
                            координат  Oxy .  При  русі

                            точки  координати  r і     не-
                            перервно змінюються, тобто                  Рис. 89
                            є функціями часу t
                                                    r   r  ;t      .t          (2.14)

                                  Записані рівняння є рівняннями руху точки в полярних
                            координатах. З рис. 89 видно, що залежність між декартовими
                            і полярними координатами визначається співвідношеннями

                                               x  r  cos ;   y  r  sin .              (а)
                                  Продиференціювавши  співвідношення  (а)  за  часом,
                            отримаємо проекції вектора швидкості точки на декартові осі
                            координат
                                                    dx
                                                                   sin
                                              V         r   cos   r    ;
                                                x
                                                    dt                                              (б)
                                                    dy
                                              V         r   sin   r   
                                                                   cos
                                                y
                                                    dt
                            і, використовуючи формулу (2.9), визначимо величину векто-
                            ра швидкості
                                                           2
                                                                 2
                                                                     2
                                                      2
                                              V    V   V     r   r    2  .
                                                     x
                                                           y
                                  Отже,
                                                               2
                                                           2
                                                   V    r   r    2  .                              (2.15)
                            124
   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129