Динамика. Принципы механики.

Принцип Даламбера

Для материальной точки:

Для механической системы:

Сила инерции-векторная величина, равная Безымянный 1

Если в любой момент времени к действующим на точку активным силам и реакции связи присоединить силу инерции,то полученная система сил будет уравновешенной

Безымянный 2

Если в любой момент времени к каждой из точек системы кроме действующих на нее внешних и внутренних сил присоединить соответствующие силы инерции, то полученная система сил будет уравновешенной и к ней можно применять все уравнения равновесия статики

Безымянный 3 Безымянный 4

Главный вектор сил инерции -
геометрическая сумма сил инерции точек системы

Безымянный 5

Главный момент сил инерции относительно центра- геометрическая сумма моментов сил инерции точек системы относительно того же центра

image

image

Безымянный 8 Безымянный 9

Приведение сил инерции твердого тела

Движущегося поступательно:приводятся к равнодействующей и
проходящей через центр масс тела.

При вращательном движении:приводится к одной паре сил с
моментом, лежащей в плоскости симметрии тела

Безымянный 10

При плоском движении: приводится к лежащей в плоскости симметрии силе, и приложенной в центре масс С тела, и
паре с моментом

image

Принцип возможных перемещений и общее уравнение динамики

Общее уравнение динамики (принцип Даламбера – Лагранжа)

Принцип возможных перемещений

Теорема.
При движении механической системы с идеальными стационарными связями в каждый момент времени сумма элементарных работ всех приложенных активных сил и всех сил инерции на любом возможном перемещении системы равна нулю.

Теорема.
Для равновесия механической системы с идеальными стационарными связями необходимо и достаточно, чтобы сумма элементарных работ всех действующих на нее активных сил при любом возможном перемещении системы была равна нулю.

Классификация связей, налагаемых на систему

Связи - это любого вида ограничения, которые налагаются на положения и скорости точек механической системы и выполняются независимо от того, какие на систему действуют заданные силы.

Стационарные (не изменяются со временем) и нестационарные связи (изменяются)

Геометрические (ограничения на координаты точки) и кинематические связи (ограничения и на скорость точек)

Голономные (интегрируемые) и неголономные связи (неитегрируемые)

Удерживающие (сохраняют ограничения) и неудерживающие связи (система может "освобождаться" от них)

Возможными (или виртуальными) перемещениями механической системы называется любая совокупность элементарных перемещений точек этой системы из занимаемого в данный момент времени положения, которые допускаются всеми наложенными на систему связями.

Необходимые определения

Числом степеней свободы этой системы - это число независимых между собой возможных перемещений механической системы.

Возможной работой называется элементарная работа, которая действующая на материальную точку сила могла бы совершить на перемещении, совпадающем с возможным перемещением этой точки.

Возможная работа активной силы JaqPwmw6r5E

Возможная работа реакции связи v0dBR6Zp_VI

Идеальные связи - это связи для которых элементарная работа их реакций на любом возможном перемещении системы равна нулю K_uQN0xoZbo

C2g-EmyQeu4

G0bXypHBRRU