对于科氏加速度的简单推导与理解

来源 :大科技·C版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songking515
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:目前很多的书籍对科氏加速度的讲解较为繁杂,本文将对牵连运动为基本的定轴转动为例,以旋转变换的思想使读者能够更加形象通俗的理解科氏加速度的意义,并且能够在实际运用中更为方便快捷。
  关键词:科氏加速度;绝对运动;相对运动;牵连运动
  中图分类号:O311 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0347-02
  引 言:在本人对理论力学的学习中,查阅相关的书籍资料后发现大多数是以几何法推证,过程显得很繁杂,不容易理解,并且在具体运用中显得很吃力。本文将通过旋转变换的思想贴合具体的定轴转动,来形象的展示表达式中各项的具体意义,并且在实际运用过程中更为方便快捷。
  如图1所示,点M沿着OK直杆运动,而杆又绕着与之垂直的轴O转动。则动点M,直杆OK为动系,则点M的绝对运动为由牵连运动为定轴转动与相对运动为沿着直杆做直线运动相合成的平面曲线运动。从而可以建立平面中的相关等量关系。
  由图1可知,在t1时刻,点M运动到M1处,在t2时刻运动到M2′处,如果没有仅考虑相对运动,则t2时刻,点M将运动到M2处。所以点M的运动可以看作为由相对运动之后经过旋转变换所得到的。从而可得:
  设有:绝对运动中;
  相对运动中OM=r(t);
  牵连运动中θ=θ(t);
  从而可得=r(t)eiθ(t );
  所以有:
  ?淄=
  =?淄reiθ(t )+ir(t)ωeeiθ(t )=eiθ(t )[νr+ir(t)ωe]
  其中虚数i表示与相对运动相垂直的方向,那么便很清晰的观察出,方括号中的含义是:
  点M2处,相对运动?淄r和牵连运动r(t)ωe相合成,且这两个速度相互垂直,在eiθ(t )的变换下最终为点M2′处的速度,即为M的速度v。
  同理可得:
  =ieiθ(t )ωe[?淄r+ir(t)ωe]+[ar+i?淄rωe+iαer(t)]eiθ(t )
  =eiθ(t ){[ar-ωe2r(t)]+i[αer(t)+2?淄rωe]}
  经过求导最终得出,项[ar-ωe2r(t)]为点M2处,一方面在相对运动参考系中对速度?淄r求导所得的加速度,另一方面是由于牵连运动定轴转动过程中的向心加速度,且这两个加速度方向相反,從而有个负号;而项[αer(t)+2?淄rωe],一方面是牵连运动参考系的加速度,另一方面2?淄rωe即为所求得的科氏加速度。在式ieiθ(t )ωe[?淄r+ir(t)ωe]+[ar+i?淄rωe+iαer(t)]eiθ(t )中可以看出科氏加速度来自两个方面,一方面由于相对运动改变了牵连运动速度的大小,即如果点M在OK上不动,仅为定轴转动,那么在点M将运动到M1′处而不是M2′;另一方面,牵连运动改变了相对运动速度的方向,如果仅是点M沿着OK运动,那么t2时刻将运动到M2处,而不是M2′处。所以科氏加速度是相对运动和牵连运动相互影响产生的。
  参考文献
  [1]哈尔滨工业大学理论力学教研室编.理论力学:(I),第七版.高等教育出版社。
  收稿日期:2018-7-13
其他文献
通过对日本足球体制与职业足球实践等方面的分析,探讨了体育运动全球化的理论框架,认为流行时尚和国内政治塑造了日本足球,推动了日本足球的全球化.还探讨了体育文化与政治决
  本文以“双元价值观”为思想轴心,以历史的纵向发展为线索,对人事档案传统和现代化管理中的相关价值问题展开横向讨论。其中以人事档案的双元价值即工具价值和信息价值论述
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
The one-dimensional compressible non-Newtonian models are considered in this paper.The extra-stress tensor in our models satisfies a kind of power law structure
本文将搜索引擎的具体实践同知识产权原理相结合,探讨了搜索引擎所引发的著作权、商标权与反不正当竞争问题,同时阐述了未来知识产权的发展趋势及其对搜索引擎的影响。  首先
高中数学是学生学习数学知识的重要阶段,对他们以后的学习生活有重要影响,而自主合作可以帮助学生进行充分的交流合作,从而提高自己的学习效率.本文就自主合作在高中数学课堂
地方高校美术院系肩负着培养大批教学和应用型美术人才的任务。中小学素质教育与文化创意产业的发展对地方高校美术人才的培养规格和教育教学条件、方法提出了更高的要求。学
19世纪以来的中国出版业发生了重大的变化,外来的刺激与内在的需求相结合,促使中国出版业从传统向现代转型。现代化是研究中国近现代出版史的新视角。  本篇论文试图提出认识
本文采用定量实证研究方法,探讨了IT支撑的动态能力和组织学习如何影响企业的竞争优势,以及哪些因素驱动企业对组织学习方式的选择。本文利用结构方程模型来检验企业动态能力、
近年来,电子商务这一新型商务模式已得到世界各国的普遍关注,它不仅仅是Internet在商务领域的简单应用,更是一种新型的商务模式。它的推广彻底改变了传统的旧的商务模式,引发一场