 |
Направление ускорения Кориолиса.
|
|
|
|
Сначала определяется направление вектора 
: он направлен так, что глядя с его конца направление вращения должно быть против хода часовой стрелки (рис. 30).
Рис. 30. Направление ускорения Кориолиса
Вектор 
направлен перпендикулярно плоскости, проходящей через векторы и 
в сторону, откуда кратчайший поворот от к происходит против хода часовой стрелки.
ОЦЕНКА ЗНАЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ КОРИОЛИСА ПРИ ПОЛЁТЕ САМОЛЁТА В СЕВЕРНОМ ПОЛУШАРИИ ЗЕМЛИ
1. Полёт вдоль меридиана с севера на юг (рис. 31)
Пусть широта места 
.
Рис. 31. Полёт самолёта вдоль меридиана с севера на юг
Углы равны между взаимно перпендикулярными сторонами.
– угловая скорость вращения Земли, т.е. переносного движения:
где , 
.
Кориолисово ускорение направлено на восток в сторону переносного движения.
Рис. 32. Направление ускорения Кориолиса при полёте самолёта вдоль меридиана
На экваторе 
, тогда 
и 
. Максимум 
при 
, 
при движении по меридиану с полюса или по любой параллели (рис. 32).
2. Полёт по параллели с запада на восток (рис. 33)
Рис. 33. Полёт самолёта по параллели с запада на восток
Вектор ускорения Кориолиса расположен в горизонтальной плоскости и направлен к оси вращения Земли (глядя с его конца, переход от к , как положено, будет против хода часовой стрелки).
При любом значении 
(широты)
СТАТИКА
ВВЕДЕНИЕ В СТАТИКУ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Статика – раздел механики, в котором изучаются:
¾ общее учение о силах;
¾ условия равновесия абсолютно твёрдых тел.
Равновесие – состояние покоя тела по отношению к другим телам, например, к Земле.
Сила – векторная величина, мера механического воздействия тел.
Характеристики силы:
|
|
|
¾ числовое значение, измеряемое в Ньютонах;
¾ точка приложения;
¾ направление.
Силы могут быть:
¾ внешние или внутренние (последние уравновешиваются);
¾ сосредоточенные в одной точке или распределённые по поверхности.
Системы сил (совокупности сил):
¾ плоские или пространственные;
¾ сходящиеся в одной точке или параллельные;
¾ уравновешенные (под их действием тело находится в покое);
¾ эквивалентные (одну систему сил можно заменить другой, не изменяя состояние покоя).
Задачи статики:
1) преобразование системы сил в эквивалентную или к простейшему виду;
2) определение условий равновесия.
АКСИОМЫ СТАТИКИ
1. Если на тело действуют две силы, то тело находится в равновесии, когда эти силы равны по значению (
) и направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны (
).
2. Действие системы сил не изменится, если к ней прибавить или от этой системы сил отнять уравновешенную систему сил.
ВИДЫ СВЯЗЕЙ. СИЛЫ РЕАКЦИЙ СВЯЗЕЙ
1. Поверхность (плоскость) или опора (рис. 31)
Рис. 31. Поверхность (плоскость) или опора
2. Нить (рис. 32)
Рис. 32. Нить
3. Цилиндрический шарнир (подшипник) на неподвижном основании (рис. 33)
Рис. 33. Цилиндрический шарнир (подшипник) на неподвижном основании
4. Цилиндрический шарнир (подшипник) на подвижном основании (рис. 34)
Рис. 34. Цилиндрический шарнир (подшипник) на подвижном основании
5. Сферический шарнир (рис. 35)
Рис. 35. Сферический шарнир
6. Заделка (рис. 36)
Рис. 36. Заделка
7. Невесомый стержень (рис. 37)
Рис. 37. Невесомый стержень
СЛОЖЕНИЕ СХОДЯЩИХСЯ СИЛ
ДЛЯ ДВУХ СИЛ 
И 
По правилу параллелограмма или построением силового треугольника (рис. 38).
Рис. 38. Сложение двух сходящихся сил
Из тригонометрии известно (рис. 39)
Рис. 39. Определение значений 
и 
Тогда для силы 
из параллелограмма получаем расчётную формулу
В силовом треугольнике (рис. 38) стороны пропорциональны синусам противолежащих углов. Тогда для вычисления значения силы можно воспользоваться пропорциями
|
|
|
ДЛЯ ТРЁХ СИЛ , И 
Геометрическая сумма сил (равнодействующая 
) изображается диагонально параллелепипеда (рис. 40).
Результат получается последовательным применением правила параллелограмма
Рис. 40. Сложение трёх сходящихся сил
ДЛЯ СИСТЕМЫ СИЛ , , , …, 
Равнодействующая (главный вектор) определяется обычно построением силового пространственного многоугольника (рис. 41).
Рис. 41. Сложение системы сходящихся сил
|
|
|
