2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Угловая скорость в связанной СК
Сообщение28.07.2011, 16:44 


06/04/11
495
Здравствуйте. Есть вот такая механическая схема Изображение
Необходимо выразить угловую скорость движения стержня через $\alpha$, $\beta$ и их производные в связанной со стержнем СК.
В связанной СК стержень в некоторый момент $t$ имеет координаты $\alpha = 0, \beta = 0$. Через время $d t$ он попорачивается на угол $d\alpha$ вокруг $\vec{i_3}$ и на угол $d\beta$ вокруг $(\sin d\alpha, -\cos d\alpha, 0)$. Получаем:
Изображение
1. $dr_{\alpha}=\vec{d\alpha}\times r=d\alpha\left[l_{\alpha}\times r\right]=d\alpha\left[i_{3}\times r\right]$
2. $dr_{\beta}=\vec{d\beta}\times\left(r+dr_{\alpha}\right)=d\beta\left[l_{\beta}\times\left(r+dr_{\alpha}\right)\right]=d\beta\left[\left(\sin d\alpha,-\cos d\alpha,0\right)\times\left(r+dr_{\alpha}\right)\right]\approx-d\beta\left[i_{2}\times r\right]$ (пренебрегли слагаемыми второго порядка малости)
3. $dr=dr_{\alpha}+dr_{\beta}=d\alpha\left[i_{3}\times r\right]-d\beta\left[i_{2}\times r\right]=\left[\left(d\alpha i_{3}-d\beta i_{2}\right)\times r\right]$
4. $dr=\vec{d\varphi}\times r=d\varphi\left[l_{\varphi}\times r\right]$

Выражаем $d\varphi\left[l_{\varphi}\times r\right]=\left[\left(d\alpha i_{3}-d\beta i_{2}\right)\times r\right]\Rightarrow d\varphi l_{\varphi}=d\alpha i_{3}-d\beta i_{2}$

Получаем выражение для угловой скорости в связанной СК:
$\omega^{*}=\lim_{\Delta t\to0}\frac{\Delta\varphi}{\Delta t}l_{\varphi}=\frac{d\varphi}{dt}l_{\varphi}=\frac{d\alpha}{dt}i_{3}-\frac{d\beta}{dt}i_{2}=\dot{\alpha}i_{3}-\dot{\beta}i_{2}=\left(\begin{array}{c}
0\\
-\dot{\beta}\\
\dot{\alpha}\end{array}\right)$

Если же найти угловую скорость в неподвижной СК: $\omega=\left(\begin{array}{c}
\dot{\beta}\sin\alpha\\
-\dot{\beta}\cos\alpha\\
\dot{\alpha}\end{array}\right)$,
и затем выполнить преобразование координат, то получается другой результат: \omega^{*}=\left(\begin{array}{c}
\dot{\alpha}\sin\beta\\
-\dot{\beta}\\
\dot{\alpha}\cos\beta\end{array}\right)$

В чём ошибка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Угловая скорость в связанной СК
Сообщение05.08.2011, 14:05 
Заслуженный участник


25/01/11
417
Урюпинск
srm в сообщении #471757 писал(а):
В связанной СК стержень в некоторый момент имеет координаты $\alpha=0, \beta=0$.
Наверно следует это учесть, когда считаете угловую скорость с помощью преобразования координат.

 Профиль  
                  
 
 Re: Угловая скорость в связанной СК
Сообщение07.08.2011, 11:38 


10/02/11
6786
srm в сообщении #471757 писал(а):
Необходимо выразить угловую скорость движения стержня

у стержня угловой скорости не бывает

 Профиль  
                  
 
 Re: Угловая скорость в связанной СК
Сообщение10.08.2011, 09:43 


06/04/11
495
Oleg Zubelevich в сообщении #473988 писал(а):
у стержня угловой скорости не бывает
Конструктивно... Что Вы этим хотели сказать?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group