当前课程知识点:理论力学 > 第二章 刚体运动学 > 2-3 刚体平面运动 > 2-3-3 速度分析 基点法
好,下面我们来研究一下
刚体平面运动中,各点的速度如何进行分析
有这样一些方法
基点法、瞬心法
速度投影定理和直接求导方法
我们现在着重介绍一下“基点法”
我们还记得我们在研究这个平面运动的时候
我们在图形上选一点O作为基点
因此有个公式R=Ro+r
需要注意的是 这个r
它是P点相对O点的运动
我们注意到刚体上两点距离是不变的
同时它要运动,所以它只能是个转动
(因为是平面运动)所以它是定轴转动
那么运用公式,r一点=ω×r
这是定轴转动的公式
因此,我们知道P点速度等于
Vp=Vo+ω×r
把这个公式用图像表示出来
我们把O点速度Vo
直接移到P点上去,这是第一步
第二步,相对速度是ω×r
我们知道叉乘关系:叉乘完之后
它的速度是和r垂直的
所以(相对速度)是垂直OP向上
好了,这两个速度合成之后
就是它最后的速度
那么这个公式
就是基点法的一个基本公式
那么我们看看这个公式
能解几个未知数呢
首先我们看看
它里面可能的未知数有哪几个
第一,P点速度可能是未知的
X方向、Y方向可能是未知的
我们注意到它Z方向是不用考虑的
因为Z,在平面上运动(vZ=0)
所以Z不用考虑
所以P点(速度)是两个未知数
O点(速度)可能也有两个未知数
ω是一个未知数
因为ω它方向是垂直这个平面的
所以它只有一个大小是未知数
所以一共是五个未知数
而我们方程是一个矢量方程
它展开之后是有X和Y方向两个标量方程的
所以,2个方程5个未知数
因此,必须要知道3个量才能求解
那么需要注意的是什么呢
以基点法为基础,可以推出后面的其它方法
所以基点法是一个基本的方法
-绪论
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-1-1 矢量描述法
--第一章运动的描述
--矢量及其运算
-1-2 直角坐标描述法
--例题1 椭圆规
--例题2 圆轮滚动
-1-3 自然坐标描述法
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--例题4 演员
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--d 仰望星空
--e 兔子追击问题
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-2-1 刚体的定义与运动形式
-2-2 刚体的矢量-矩阵描述
-2-3 刚体平面运动
-2-4 刚体定点运动
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-第二章 刚体运动学--作业
-3-1 点的复合运动
-3-2 刚体复合运动
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--寻找四叶草
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--指南车
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-第三章 复合运动--作业
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-4-1 主矢量和主矩
-4-2 力系的等效与简化
-4-3 受力分析与刚体平衡
-4-4 平面力系的平衡方程
-4-5 考虑摩擦的平衡问题
-4-6 刚体系的平衡
--4-6-2 桁架
--4-6-3 机构
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-第四章 几何静力学--作业
-5-1 约束及其分类
--约束及其分类
-5-2 虚位移
--虚位移
-5-3 虚功原理
--虚功原理
-5-4 广义坐标和广义力
--广义坐标和广义力
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--5-扩展-c欹器
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-第五章 分析静力学--作业
-6-1 质点运动微分方程
-6-2 质点在非惯性系中的运动
-6-3 相对地球的运动
-扩展内容
--宇航员的问题
-第六章 质点动力学--作业
-7-1 质点系动量定理
-7-2 质点系动量矩定理
-7-3 质点系动能定理
-7-4 质系普遍定理的综合应用
-7-5 碰撞
--7-5 碰撞
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-扩展内容
--7-拓展-a跳高
--7-扩展-b跳水
--第七章 质点系动力学--作业
-8-1 达朗贝尔原理
-8-2 达朗贝尔-拉格朗日原理
-8-3 第二类拉格朗日方程
-8-4 拉格朗日方程首次积分
-例题
--达朗贝尔原理例题
-扩展内容
--广义动量守恒
--广义能量守恒
--非定常约束
--无轮小车
-第八章 分析动力学--作业