Translaatioliike

Translaatioliike  on pistejärjestelmän ( täysin jäykkä kappale ) mekaanista liikettä , jossa tämän kappaleen mitä tahansa kahta pistettä yhdistävä segmentti, jonka muoto ja mitat eivät muutu liikkeen aikana, pysyy samansuuntaisena missä tahansa aikaisemmassa asemassaan. ajankohta [1] . Translaatioliikkeessä kaikki kehon pisteet kuvaavat samaa liikerataa (vakioon siirtymiseen avaruudessa asti) ja niillä on kulloinkin sama suunta ja absoluuttinen arvo nopeus- ja kiihtyvyysvektoreilla, jotka muuttuvat synkronisesti kaikissa Vartalo.

Yleisessä tapauksessa translaatioliikettä tapahtuu kolmiulotteisessa avaruudessa, mutta sen pääominaisuus - minkä tahansa segmentin yhdensuuntaisuuden säilyttäminen itsensä kanssa - pysyy voimassa.

Matemaattisesti translaatioliike vastaa lopputuloksensa rinnakkaissiirtoa . Fyysisenä prosessina se on kuitenkin muunnelma kierteisestä liikkeestä kolmiulotteisessa avaruudessa (katso kuva 2).

Translaatioliikkeen dynamiikan peruslaki

Aineellisen pisteen tai aineellisten pisteiden järjestelmän liikemäärän aikaderivaata kiinteään (inertiaan) vertailujärjestelmään nähden on yhtä suuri kuin kaikkien järjestelmään kohdistettujen ulkoisten voimien päävektori.

Esimerkkejä eteenpäinliikkeestä

Siirtää kääntäen esimerkiksi hissikoria . Myös ensimmäisessä approksimaatiossa translaatioliikkeen suorittaa maailmanpyörän hytti [ 2]

Käännösliike ensimmäisessä approksimaatiossa (jos jätämme huomiotta jalan heilahtelun) saa polkupyörän polkimaan , samalla kun se tekee yhden kierroksen akselinsa ympäri koko iskunsa ajan.

Viestintä kehon liikkeestä ja sen pisteiden liikkeestä

Jos keho liikkuu eteenpäin, sen liikkeen kuvaamiseksi riittää kuvaamaan sen mielivaltaisen pisteen liike (esimerkiksi kehon massakeskuksen liike).

Yksi pisteen liikkeen tärkeimmistä ominaisuuksista on sen liikerata , joka yleensä on spatiaalinen käyrä, joka voidaan esittää eri säteiden konjugoituina kaareina, joista kukin lähtee sen keskustasta ja jonka sijainti voi muuttua. ajallaan. Rajassa suoraa voidaan pitää myös kaarena, jonka säde on yhtä suuri kuin ääretön .

Tässä tapauksessa käy ilmi, että translaatioliikkeen aikana kullakin tietyllä ajanhetkellä mikä tahansa kappaleen piste tekee käännöksen hetkellisen kiertokeskipisteensä ympäri ja säteen pituus kulloinkin on sama kaikille Vartalo. Kappaleen pisteiden nopeusvektorit sekä niiden kokemat kiihtyvyydet ovat suuruudeltaan ja suunnaltaan samat .

Teoreettisen mekaniikan ongelmia ratkaistaessa on tarkoituksenmukaista ajatella kappaleen liikettä kehon massakeskuksen liikkeen ja kehon itsensä pyörivän liikkeen massakeskipisteen ympäri lisäyksenä (tämä seikka on otettu huomioon huomioon Koenigin lausetta muotoillessa ).

Laiteesimerkkejä

Translaatioliikkeen periaate toteutetaan piirustuslaitteessa - virroittimessa , jonka etu- ja käyttövarsi pysyvät aina yhdensuuntaisina, eli ne liikkuvat progressiivisesti. Tässä tapauksessa mikä tahansa liikkuvien osien piste suorittaa tiettyjä liikkeitä tasossa, kukin hetkellisen pyörimiskeskipisteensä ympärillä samalla kulmanopeudella laitteen kaikissa liikkuvissa kohdissa .

Olennaista on, että laitteen johtavat ja käytettävät varret ovat kaksi eri runkoa, vaikka ne liikkuvatkin linjassa. Siksi kaarevuussäteet , joita pitkin annetut pisteet liikkuvat johtavassa ja ajamassa kädessä, voidaan tehdä epätasa-arvoisiksi, ja tämä on juuri se kohta, kun käytetään laitetta, jonka avulla voit toistaa minkä tahansa käyrän tasossa asteikolla , jonka määrää suhde. käsivarsien pituuksista.

Itse asiassa virroitti tarjoaa kahden kappaleen järjestelmän synkronisen translaation liikkeen: "luku" ja "kirjoittaminen", joiden molempien liikettä havainnollistaa yllä oleva piirros.

Katso myös

• Taso-rinnakkaisliike
• Vuoro
• Keski- ja keskipakovoimat _
• Klann Gear

Muistiinpanot

1. ↑ Määritelmän mukaan kappaleen sanotaan muuttavan muotoaan, jos sen pisteiden välinen etäisyys ei pysy vakiona. Tällaiseen kappaleeseen on mahdotonta yhdistää mitään vakiopituista segmenttiä, joka on aina suunnattu avaruuteen. Siksi progressiivisesti liikkuvaa kappaletta voidaan pitää ( kinemaattisesti ) ehdottoman kiinteänä , vaikka se voi olla nestepisara , kaasupilvi tai tähtijoukko .
2. ↑ Tarkkaan ottaen maailmanpyörän ohjaamon liikettä voidaan pitää translatiivisena vain pyörän äärettömän hitaan pyörimisen rajoissa, koska pyörimiskiihtyvyys johtaa ripustetun ohjaamon pieniin poikkeamiin pystysuorasta.

Kirjallisuus

• Newton I. Luonnonfilosofian matemaattiset periaatteet. Per. ja n. A. N. Krylova. Moskova: Nauka, 1989.
• S. E. Khaikin. Inertia- ja painottomuuden voimat. Moskova: Nauka, 1967.
• Frish S. A. ja Timoreva A. V. Yleisen fysiikan kurssi, oppikirja valtion yliopistojen fysiikan, matematiikan ja fysiikan ja tekniikan osastoille, osa I. M .: GITTL, 1957.
• Käännösliike // Physical Encyclopedic Dictionary / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1983. - S. 579. - 928 s. - 100 000 kappaletta.

Linkit

• V. I. Gervids. Käännös- ja kiertoliikkeet (salama). NRNU MEPhI (10.03.2011). - Fyysiset esitykset. Haettu: 19. joulukuuta 2011. (määrätön)