Тақырып. Қатты дененің күрделі қозғалысы.

Осыған дейін нүкте қозғалысы шартты түрде қозғалмайды деп алынған санақ жүйесінде қарастырылып келді. Механика есептерін шешу кезінде көп жағдайда нүкте қозғалысы бірден екі санақ жүйесінде қарастырылады. Осы санақ жүйелерінің бірі негізгі немесе шартты түрде қозғалмайды деп алынса, екіншісі қозғалмалы санақ жүйесі, ол негізгі санақ жүйесіне қатысты қозғалыста болады.

Нүктенің негізгі санақ жүйесіне қатысты қозғалысы нүктенің күрделі (абсалютті) қозғалысы деп аталады. Мысалы, қозғалып бара жатқан кеме палубасында домалап бара жатқан шардың жағаға қатысты қозғалысын күрделі қозғалыс деп айтуға болады.

Бұл қозғалыс екі қарапайым қозғалыстан тұрады:

1. Шардың кемеге қатысты қозғалысы.

2. Шардың кемемен бірге жағаға қатысты қозғалысы.

Қозғалмайды деп алынған негізгі санақ жүйесінде, қозғалмалы санақ жүйесіне қатысты қозғалып бара жатқан М нүктесін қарастырайық.

12.1-сурет. Нүктенің күрделі қозғалысы.

Нүктенің қозғалмайтын координатасына қатысты қозғалысын күрделі немесе абсалютті, ал санақ жүйесіне қатысты қозғалысын салыстырмалықозғалыс деп атаймыз. Қозғалмалы санақ жүйесінің қозғалмайтын санақ жүйесіне қатысты қозғалысы тасымал қозғалыс деп аталады. Нүктенің абсалют жылдамдығы векторлық түрде былайша жазылады: тасымал жылдамдық, салыстырмалы жылдамдық.

Сонымен нүктенің күрделі қозғалыстағы абсалютті жылдамдығы салыстырмалы және тасымал жылдамдықтардың векторлық қосындысына тең болады.

Оның шамасы былайша анықталады:

Кориолис теоремасы Күрделі қозғалыс кезінде нүктенің абсалют үдеуі тасымал, салыстырмалы және Кориолис үдеулерінің қосындысына тең болады. .

Егер санақ жүйесі қозғалмайтын санақ жүйесіне қатысты ілгерлемелі қозғалатын болса , яғни нүктенің абсалют үдеуі салыстырмалы және тасымал үдеулердің векторлық қосындысына тең болады

Кориолис үдеуінің шамасы формуласымен анықталады.

Егер айналмалы қозғалыстағы дененің жылдамдықтарының бағыттарына перпендикуляр түзулер жүргізетін болсақ , осы түзулердің қиылысатын нүктесіндегі жылдамдық нольге тең болады және ол нүкте қозғалыстың ілездік центрі деп аталады.

12.2-сурет. Қозғалыстың ілездік центрі.

Егер, бізге A және B нүктелерінің жылдамдықтарының бағыттары белгілі болса, онда айналмалы қозғалыс кезіндегі сызықтық жылдамдықтар мынадай қозғалысқа ие болады:

, яғни жазық фигураның жылдамдықтары ілездік центрден ара қашықтықтары тура пропорционал.

Сұрақтар

1. Қатты дененің күрделі қозғалысы неше құраушыдан тұрады?

2. Күрделі, салыстырмалы және тасымал қозғалыс дегеніміз не?

3. Нүктенің абсалют жылдамдығы векторлық түрде қалай анықталады?

4. Абсолюттік жылдамдықтықтың шамасы қалай анықталады?

5. Кориолис теоремасы?

6. Кориолис үдеуі қандай жағдайда нөлге тең болады және оның шамасы қалай анықталады?

7. Қозғалыстың ілездік центрі дегеніміз не?

III-бөлім. Динамика