СЛОЖНОЕ ДВИЖЕНИЕ ТВЁРДОГО ТЕЛА

Развитие современной техники ставит перед инженерами самые разнообразные задачи, связанные с расчетом разных сооружений, зданий, мостов, каналов, плотин и др., а также с проектированием, производством и эксплуатацией всевозможных машин, механизмов, двигателей, начиная с обыкновенных редукторов и заканчивая космическими кораблями. Несмотря на многообразие всех этих проблем, их решение основывается на некоторых общих принципах и имеют общую научную базу. Объясняется это тем, что в указанных задачах значительное место занимают вопросы, требующие изучения законов движения или равновесия тех или иных материальных тел. Наука об общих законах движения и равновесия материальных тел и о возникающих при этом взаимодействиях между телами называется теоретической механикой.

---

Не знаете, где можно сделать чертежи на заказ? Переходите на сайт Work5.

---

. Кинематика это раздел теоретической механики, посвящённый изучению геометрических свойств движений тел, без учёта их масс и действующих на них сил. Актуальность изучения данной темы состоит в том что современная компьютерная графика, а именно программирование движения объектов, базируется но основе механики твёрдых тел. Целью данной работы является рассмотрение уравнения, которые описывают движение твердых тел. Задачей работы стало рассмотрение основы кинематики твёрдого тела, а также основ динамика твёрдого тела вокруг своей оси и плоского движения. Твердое тело имеет шесть степеней свободы в пространстве: три перемещения и три поворота. Особый интерес будет представлять плоскостное движение и вращение вокруг неподвижной оси. Работа состоит кроме введения и заключения из трех тематических разделов в каждом из которых приводится основы механики движения твердых тел, такие как общая кинематика, кинетика вращения вокруг неподвижной оси, кинетика твердого тела в плоском движении.  

Динамика твердого тела на данном этапе используется для тел, движущихся в сплошной среде. Движение твердого тела может состоять из перевода вращения; например, задана скорость неподвижной точки тела P по vP = vA + ω × rAP. Плоское движение в любой момент также можно рассматривать как чистое вращение с угловой скоростью ω вокруг мгновенного центра вращения. Во время вращения вокруг фиксированной оси все неподвижные точки тела совершают круговые движения с одной и той же угловой скоростью ω=φ и угловым ускорением φ ̈ Кинетическая энергия твердого тела состоит из поступательной энергии вращения. Импульсный закон и теорема о рабочей энергии аналогичны к точечной массе или системе точечных масс. При решении задач движения твердого тела выполняются следующие необходимы шаги: Эскиз диаграммы свободного тела, содержащей все силы. Выбор системы координат и настройка уравнений движения. Ориентир для принципа момента импульса является центром массы или неподвижной точкой. Проблемы воздействия: создание законов об импульсах для задействованных органов и гипотеза воздействия. Настройка необходимых кинематических отношений. В зависимости от проблемы может быть выгодно применить теорему рабочей энергии. Таким образом в работе рассмотрены все основные теоретические понятия кинематики твердых тел, которые описаны в виде уравнений, а значит поставленные задачи были выполнены. Данные уравнения, описанные в работе можно применять не только при расчёте траекторий движения механизмов, машин и самолетов, но и при программировании, особенно при анимации (мультфильмы, компьютерные игры и т. п.) в трехмерном пространстве.

---