一級基礎科目(二)輔導:應用速度或加速度合成定理


1.1.1 應用速度或加速度合成定理解題的一般步驟和方法
1.分析機構的運動情況,根據題意適當地選取動點、動系和靜系。它們的選取方法,一般可從兩個方面來考慮:其一,動系相對靜系有運動,動點相對動系也有運動;其二,除題意特別指明動系或動點外,盡可能使選取的動點對動系有明顯而簡單的相對運動軌跡。在一般機構中,通常可選取傳遞運動的接觸點為動點,與其鄰接的剛體為動系。
2.分析絕對運動、相對運動和牽連運動。絕對運動和相對運動都是指動點的運動。在相對運動的分析中,可設想觀察者站在動系上,觀察到的動點運動即為它的相對運動。而牽連運動是指動系的運動,也就是固結著動系的剛體相對靜系的絕對運動。
3.根據題意,分析動點的各種速度或加速度,并圖示速度或加速度矢量圖。動點的va、aa和vr、ar一般可以根據其絕對運動和相對運動進行分析。而在分析ve和ae時,關鍵在于明確該瞬時牽連點的位置,然后根據動系運動性質分析牽連點的速度和加速度,亦即動點的牽連速度ve和牽連加速度ae;或可以認為動點暫不作相對運動,而把它固結在動系上,則動點隨動系運動的速度和加速度即為ve和ae
另外,在動點的各加速度分量中,當牽連運動為平動時,不含有科氏加速度ak。
4.根據速度和加速度合成定理求解。
(1)運用ae=ve+vr,求解未知量時,一般可應用半圖解法,即作出速度平行四邊形,然后根據圖示的幾何關系求得待求量。
(2)應用加速度合成定理時,首先要區分牽連運動是平動還是轉動,然后列出相應的矢量式,即aa=ae+ar,或aa=ae+ar+ak,因在最一般情況下,加速度合成定理可寫為
所以,通常應用合矢量投影定理進行具體計算。不過,應當防止類似于∑ax=0或“已知矢量投影=未知矢量投影”等這類錯誤出現。
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