Page 125 - 79
P. 125

Теоретична механіка. Динаміка

                                             Отже, для заданих початкових умов рів-
                                             няння (е) мають вигляд
                                               
                                                             y 
                                               x  V 0  cos ;   V 0  sin   gt  ;                        є)
                                                     x  V 0 t  cos ;
                                                                  1   2                              (ж)
                                                     y  V 0 t  sin   gt  .
                                                                  2
                                             Рівняння (є) визначають закон зміни
                                             швидкості тіла, кинутого під кутом до го-
                                             ризонту. Рівняння (ж) є законом руху дано-
                                             го тіла.
                                 Аналіз отриманих рівнянь показує, що вздовж горизонта-
                            лі тіло рухається рівномірно зі швидкістю  V   0  cos , а по вер-
                            тикалі — рівнозмінно. З даних рівнянь легко визначити рів-
                            няння траєкторії, час польоту, висоту і дальність польоту і т.і.
                            Але  на  ньому  зупинятись  не  будемо,  оскільки  дані  питання
                            розв’язує кінематика.


                                § 17 Диференціальні рівняння руху невільної
                                                матеріальної точки

                                 Рух матеріальної точки є невільним, якщо вона  із-за на-
                            кладених в’язей вимушена рухатися по заданій поверхні або
                            кривій. Якщо вважати накладені в’язі стаціонарними, отрима-
                            ємо диференціальні рівняння руху точки по поверхні і кривій.
                                 1. Диференціальні рівняння руху точки по поверхні.
                                 Нехай гладка нерухома поверхня, по якій рухається мате-
                                                                       
                            ріальна  точка  масою  m   під  дією  сили  F ,  задана рівнянням
                             f   , yx  , z  0 , де  x,  y,  z  – координати рухомої точки (рис. 48, а).
                              1
                                 Оскільки поверхня гладка, то сила тертя відсутня і з боку
                                                                              
                            поверхні на точку діє тільки нормальна реакція  N .
                                 Диференціальні рівняння руху даної точки в проекціях на
                            осі декартової системи координат будуть мати вигляд
                                        m  x   F   N ;  ym   F   N ;  zm   F   N    (а)
                                                           
                                                                          
                                                                              z
                                                                                   z
                                                     x
                                               x
                                                                    y
                                                              y
                            50
   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130