|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Обобщенные силы
В аналитической механике наряду с понятием о силе как векторной величине, характеризующей воздействие на данное тело со стороны других материальных тел, используют понятие об обобщенной силе. Для определения обобщенной силы рассмотрим виртуальную работу сил, приложенных к точкам системы. (2.24) Если механическая система при наложенных на нее голономных удерживающих h связях имеет s =3n-h степеней свободы, то положение этой системы определяется ( i = s) обобщенными координатами и (2.11): Согласно (2.13), (2.14) виртуальное перемещение k – й точки (2.13) (2.14) Подставляя (2.14): в формулу для виртуальной работы сил (2.24), получаем (2.25) Скалярную величину = (2.26) называют обобщенной силой, соответствующей i -й обобщенной координате. Обобщенной силой, соответствующей i - й обобщенной координате, называется величина, равная множителю при вариации данной обобщенной координаты в выражении виртуальной работы сил, действующих на механическую систему. Виртуальная работа определяется от ¾ задаваемых активных сил, независящих от ограничений и ¾ реакций связей (если связи не идеальны, то для решения задачи необходимо дополнительно задать физическую зависимость T j от N j, (T j ¾это, как правило, силы трения или моменты сопротивления трению качения, которые мы умеем определять). В общем случае обобщенная сила является функцией обобщенных координат, скоростей точек системы и времени. Из определения следует, что обобщенная сила ¾ скалярная величина, которая зависит от выбранных для данной механической системы обобщенных координат. Это значит, что при изменении набора обобщенных координат, определяющих положение данной системы, изменятся и обобщенные силы. Пример 2.10. Для диска радиусом r и массой m, который катится без скольжения по наклонной плоскости (рис.2.9), за обобщенную координату можно принять: ¾ либо q = s ¾ перемещение центра масс диска, ¾либо q = j ¾ угол поворота диска. Если пренебречь сопротивлением качению, то: ¾в первом случае обобщенной силой будет Рис. 2.9 Qs = mg sina, а ¾во втором случае ¾ Qj = mg r cosa. Обобщенная координата определяет и единицу измерения соответствующей обобщенной силы. Из выражения (2.25) (2.27) следует, что единица измерения обобщенной силы равна единице измерения работы, деленной на единицу измерения обобщенной координаты. Если в качестве обобщенной координаты q принять q = s ¾ перемещение какой-либо точки, то единица измерения обобщенной силы Qs ¾ будет [ ньютон ], Если же в качестве q = j ¾ будет принят угол поворота (в радианах) тела, то единицей измерения обобщенной силы Qj ¾ будет [ ньютон ´ метр ] .
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |