үдемелі
қозғалыс
деп
аталады
.
Егер
0
болса
,
онда
қозғалыс
қисық
сызықты
қозғалыс
,
ал
0
n
болса
,
онда
ол
түзу
сызықты
қозғалыс
болады
.
Тек
жеке
уақыт
кезеңінде
ғана
0
n
болса
,
онда
сол
сəтте
қозғалушы
нүкте
траекторияның
кері
иілу
нүктесінде
болғаны
,
не
сол
сəтте
нүктенің
жылдамдығы
нөлге
тең
болғаны
.
Егер
0
(
жылдамдық
шамасы
қозғалыс
кезінде
кеміп
отыратын
)
болса
,
жəне
векторлары
қозғалысқа
қарсы
бағытталады
,
ал
қозғалыс
баяулаған
қозғалыс
деп
аталады
.
Егер
барлық
уақытта
да
0
жылдамдықтың
шамасы
тұрақты
,
яғни
const
болса
,
қозғалыс
бірқалыпты
қозғалыс
деп
аталады
.
Егер
тек
қана
жеке
уақыт
кезеңі
үшін
0
болса
,
онда
алгебралық
жылдамдық
өзінің
экстремалды
мəнін
қабылдағаны
.
Ал
барлық
уақытта
да
0
n
болса
,
онда
нүкте
бірқалыпты
түзу
сызықты
қозғалыста
болғаны
.
7.4.
Нүктенің
үдеуге
байланысты
қозғалыс
түрлері
Траекторияның
түріне
қарай
нүкте
қозғалысы
екі
топқа
бөлінеді
.
Қозғалыс
кезінде
түзу
сызық
сызатын
нүктені
түзу
сызықты
қозғалыс
жасайды
дейміз
,
траекториясы
қисық
сызық
түрінде
болып
келетін
нүктені
екінші
топқа
жатқызамыз
.
Нүкте
жылдамдығының
өзгеруіне
қарап
,
бұл
екі
топтағы
нүкте
қозғалыстарының
əрқайсысын
əр
түрге
бөліп
атаймыз
.
Алдымен
нүктенің
түзу
сызықты
қозғалысына
жеке
тоқтап
өтейік
.
1.
Түзу
сызықты
бірқалыпты
қозғалыс
.
Түзудің
қисықтық
радиусы
болғандықтан
,
түзу
сызықты
қозғалыстағы
нүктенің
нормалі
жəне
нормаль
үдеулері
нөлге
тең
болады
.
Нүктенің
жылдамдығы
тұрақты
,
түзу
сызықты
қозғалысы
түзу
сызықты
бірқалыпты
қозғалыс
деп
аталады
.
Мұндай
қозғалыстың
153
толық
үдеуі
нөлге
тең
болады
да
,
қозғалыс
кезіндегі
уақыттардың
бəрінде
жылдамдық
векторы
модулін
өзгертпей
сақтайды
.
Түзу
сызықты
,
бірқалыпты
қозғалысты
сипаттайтын
формулалар
мынадай
:
0
,
const
,
t
s
s
0
.
(7.32)
2.
Түзу
сызықты
бірқалыпты
айнымалы
қозғалыс
.
Үдеуі
тұрақты
нүктенің
түзу
сызықты
қозғалысы
–
бірқалыпты
айнымалы
қозғалысы
деп
аталады
,
мұндай
қозғалысты
сипаттайтын
формулалар
элементар
физикадан
белгілі
:
const
,
t
0
,
2
2
0
0
t
t
s
s
. (7.33)
3.
Қисық
сызықты
бірқалыпты
қозғалыс
.
Нүктенің
қисық
сызықты
қозғалысында
const
болса
,
онда
ол
бірқалыпты
қисық
сызықты
қозғалыс
деп
аталады
.
Демек
,
бірқалыпты
қисық
сызықты
қозғалыс
кезінде
нүктенің
жанама
үдеуі
нөлге
тең
,
толық
үдеуі
өзінің
нормаль
құраушысына
тең
болып
келеді
.
Қисық
сызықты
бірқалыпты
қозғалысты
сипаттайтын
формулалар
мына
түрде
жазылады
:
const
,
0
,
2
n
.
Нүкте
жылдамдығын
өрнектейтін
теңдеуді
интегралдау
арқылы
бірқалыпты
бірқалыпты
қисық
сызықты
қозғалыс
заңын
табамыз
:
t
s
s
0
.
(7.34)
4.
Қисық
сызықты
бірқалыпты
айнымалы
қозғалыс
.
Нүктенің
жанама
үдеуі
қозғалыс
кезінде
үнемі
тұрақты
const
болса
,
онда
қисық
сызықты
қозғалыс
бірқалыпты
айнымалы
қозғалыс
деп
аталады
.
Қисық
сызықты
бірқалыпты
айнымалы
қозғалысты
сипаттайтын
формула
мынадай
:
2
2
0
0
t
t
s
s
.
(7.35)
154
5.
Қисық
сызықты
қозғалыстың
жалпы
жағдайы
.
Үдеу
векторы
жылдамдық
векторының
өзгеру
тездігін
анықтайды
.
Ол
жалпы
жағдайда
жанама
жəне
нормаль
құраушыларға
жіктеледі
.
Жанама
үдеу
жылдамдық
векторының
сан
мəнінің
өзгеруін
,
ал
нормаль
үдеу
жылдамдық
бағытының
өзгеруін
сипаттайды
.
Жалпы
жағдайда
,
жылдамдықтың
өзгеруі
толығынан
қарастырылатын
-
дықтан
,
0
,
0
n
болып
келеді
.
Жалпы
жағдайдағы
қисық
сызықты
қозғалыс
үдемелі
жəне
кемімелі
деген
екі
түрге
бөлінеді
.
Үдемелі
қозғалыс
кезінде
жəне
шамаларының
таңбалары
бірдей
,
ал
кемімелі
қозғалыс
кезінде
бұлардың
таңбалары
қарама
-
қарсы
болып
келеді
.
Басқаша
айтқанда
,
үдемелі
қозғалыс
кезінде
жанама
үдеу
векторы
жылдамдық
векторымен
бірдей
бір
жаққа
қарай
бағытталады
,
ал
кемімелі
қозғалыс
кезінде
ол
жылдамдық
векторына
қарама
-
қарсы
бағытта
болады
.
2
n
оң
шама
болғандықтан
,
нормаль
үдеу
бас
нормальмен
бірдей
бағытталады
.
Нормаль
үдеу
траекторияның
қисықтық
центріне
қарай
бағытталуына
байланысты
,
ол
кейде
центрге
ұмтылғыш
үдеу
деп
те
аталады
.
Осыдан
бұрын
айтылған
үдеу
векторының
үнемі
траекторияның
ойыс
жағына
қарай
бағытталатындығын
нормаль
үдеу
туралы
берілген
осы
түсінік
айқындай
түседі
.
7.5.
Есептерді
шешудің
əдістемесі
7.1-
мысал
.
Нүктенің
вектор
түрінде
2
3
4
t
cos
j
t
sin
i
r
қозғалыс
теңдеуі
бойынша
,
оның
траектория
теңдеуін
,
жылдамдығын
жəне
үдеуін
анықтаңыз
.
Шешуі
:
Радиус
-
векторының
координат
өстеріне
проекциясы
:
y
j
x
i
r
,
мұндағы
2
4
t
sin
x
,
2
3
t
cos
y
.
Енді
нүктенің
траекториясын
анықтау
үшін
жоғарыда
алынған
теңдеуден
уақытты
жоямыз
,
ол
үшін
теңдеудің
екеуінен
де
тригано
-
155
метриялық
функцияларды
өрнектеп
,
одан
кейін
1
2
2
cos
sin
теңдеуін
пайдалансақ
,
сонда
2
4
t
sin
x
,
2
3
t
cos
y
,
2
2
2
4
t
sin
x
,
2
2
2
3
t
cos
y
,
Теңдеулердің
екі
жағын
бір
-
біріне
қосатын
болсақ
,
1
3
4
2
2
y
x
немесе
1
9
16
2
2
y
x
,
яғни
анықталған
траектория
–
эллипс
.
Нүктенің
жылдамдығы
мен
үдеуінің
координат
өстеріндегі
проекцияларын
анықтаймыз
:
2
8
t
cos
t
dt
dx
x
,
2
2
2
2
2
16
8
t
sin
t
t
cos
dt
x
d
x
,
2
6
t
sin
t
dt
dy
y
,
2
2
2
2
2
12
6
t
cos
t
t
sin
dt
y
d
y
,
Нүктенің
жылдамдық
пен
үдеуі
векторларының
модулін
анықтаймыз
:
,
м
/
с
t
sin
t
cos
t
t
sin
t
t
cos
t
y
x
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
36
64
36
64
.
м
/
с
t
sin
t
cos
t
t
sin
t
t
sin
t
cos
y
x
2
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
36
64
4
2
56
36
64
Демек
,
нүктенің
траекториясы
–
эллипс
;
жылдамдығы
мен
үдеуі
айнымалы
:
156
,
м
/
с
t
sin
t
cos
t
2
2
2
2
2
36
64
.
м
/
с
t
sin
t
cos
t
t
sin
t
t
sin
t
cos
2
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
36
64
4
2
56
36
64
Достарыңызбен бөлісу: |