Пластина вращается вокруг неподвижной оси с постоянной угловой скоростью = –2 рад/с. Ось вращения перпендикулярна плоскости пластины и проходит через точку О (пластина вращается в своей плоскости).
По пластине вдоль прямой BD движется точка М. Закон её относительного движения задаётся уравнением см. a = 16 см.
Определить абсолютную скорость и абсолютное ускорение точки М в момент времени t1 = 1 с.
O
B
A
D
M
x
y
h
Решение
Движение точки М по прямолинейному каналу будем рассматривать как относительное, вращение пластины вокруг оси О – переносное.
– значение абсолютной скорости,
– значение абсолютного ускорения, где – относительное ускорение, – переносное ускорение, aкор – кориолисово ускорение.
1. Относительное движение.
Закон относительного движения . Положение точки М для t1 = 1 сек: см. Знак «–» указывает на то, что положение точки М для заданного момента времени t1 на отрезке BD от А в сторону, противоположную D.
Значение относительной скорости: см/с
Для t1 = 1 с: см/с
Вектор относительной скорости направлен в сторону противоположную направлению положительного отсчета.
Относительное ускорение см/с2.
Для t1 = 1 с: см/с2.
Вектор относительного ускорения направлен в сторону противоположную направлению вектора относительной скорости
.
2. Переносное движение.
Угловая скорость с–1 – величина постоянная для любого момента времени.
Угловое ускорение с-2
Так как < 0 и = 0, то вращение пластины происходит в направлении, противоположном указанному на рисунке (по часовой стрелке), равномерно.
Радиус вращения h = OM. Так как OAM = 900, то ОМ найдем по теореме Пифагора. Длина стороны плиты равна , следовательно, диагональ квадрата равна . Таким образом, OA = 5a – a = 4a = 4·16 = 64 см, следовательно:
см
Скорость vпер = ||h = 290,51 = 181,02 см/с
Вектор скорости направлен в сторону вращения пластины перпендикулярно радиусу вращения h