Bərk cismin fırlanma hərəkətinin kinematikası
Bərk cismi maddi nöqtə hesab etmək mümkün olmadıqda , onun fırlanma hərəkəti haqqında danışırlar. Bu zaman cismin hər bir nöqtəsi əyrixətli hərəkətdə olur.
Bərk cismin tərpənməz ox ətrafında hərəkəti zamanı onun müxtəlif nöqtələrinin xətti sürətləri və təcilləri müxtəlif olur. Ona görə fırlanma hərəkətini verilmiş anda fırlanan cismin bütün nöqtələri üçün eyni olan dönmə bucağı kəmiyyətləri ilə xarakterizə edirlər. Belə hərəkət zamanı cismin bütün nöqtələri çevrə boyunca hərəkət edirlər. Bu çevrələrin mərkəzləri fırlanma oxunda yerləşirlər.
Əgər cism Δt zaman ərzində Δφ bucağı qədər dönərsə bucaq sürəti
olur .
Bucaq sürəti vektoru firlanma oxu boyunca yönəlir. Bərabərsürətli hərəkət zamanı . Burada .
Hərəkət yeyinləşən olduqda >0 yavaşıyan olduqda isə <0.
Bucaq sürətinin dəyişmə yeyinliyini xarakterizə edən kəmiyyət bucaq təcili (ε) adlanır:
.
Bucaq təcili vektəru da fırlanma oxu boyunca yönəlir. Yeyinləşən hərəkətdə və eyni istiqamətdə , yavaşıyan hərəkətdə və vektorları əks istiqamətlərdə yönəlirlər.
Çevrə boyu hərəkət bərabərdəyişən olduqda, irəliləmə hərəkətinə oxşar olaraq: .
Çevrə boyu hərəkət zamanı xətti kəmiyyətlərlə ( qövsün uzunluğu S, xətti sürət υ və təcil a ) bucaq kəmiyyətləri (dönmə bucağı φ, bucaq sürəti ω və bucaq təcili ε ) arasında əlaqə yaradaq.
Qövsün uzunluğu olduğundan bərabərliyin hər iki tərəfini differensiallayaq: və ya . Burada və - dir.
Vektor şəklində bu əlaqə kimidir
Tangensial təcil düsturunda , olduğunu nəzərə alaq
.
Uyğun olaraq, normal təcil üçün alırıq
.
Onda tam təcil bərabər olur.
|