物理 『栖岸计划』浅讲物系相关速度
😇我也不知道为啥要讲这个,一时兴起吧。帖子讲内容,评论区发题(更完之后)😅持续更新中
主要的物系相关速度类型:由杆或绳约束物系的各点速度、接触物系接触点速度、相交物系交叉点速度。前两个高中都会讲,为了完整性就一起简略讲讲。
前置知识:
刚体是不会发生形变的,刚体上任意两点间的距离恒定不变;任何刚体的复杂运动都是由平动与转动复合而成。(很好理解,对吧😋)
那么见下图👇

看图中这个长得很像直角三角形的图形的初末位置,不难看出,它的运动过程可以拆分成如下的两个运动过程👇

也就是先平动到虚线位置,再绕B'点旋转一定角度,即得到ΔABC。(平动+转动)
一、由杆或绳约束物系各点速度
由前面所述的刚体性质,不难得出三角形上各点的平动速度相等。至于转动速度,当然要先选择一个旋转点才能进行讨论,那在上图中自然是选择B'点。这个B'点,就叫基点。事实上,分析刚体运动时,基点可以任意选择。
对于上面的过程,我们是将整体的运动过程进行了拆解,那么从瞬时角度来看,就可以得到一下结论👇
刚体运动的速度法则:刚体上每一点的速度都是与基点速度相同的平动速度和相对于该基点的转动速度的矢量和。
那么,根据上面的法则我们不难发现,如果我们找到一个特殊的基点,它的速度是沿杆或者沿绳的,那么每一点的平动速度都应该和它相等,也可以说是这个刚体上的每一点的沿杆或者沿绳速度分量与基点速度相同。
所以,我们得到杆或绳约束物系各点速度的相关特征:在同一时刻必具有相同的沿杆、绳方向的分速度。
二、接触物系接触点速度
这周末猛更☝️😡施工ing🚧
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