11第二篇22运动学运动学00引言引言运动学的主要内容学习运动学的意义运动学模型及其运动形式几个基本概念运动学运动学33运动学的主要内容-研究物体(点、刚体)运动的几何性质。1、建立物体的运动方程;2、分析运动的速度、加速度、角速度和角加速度等。3、研究运动分解和合成的规律。引言引言运动学运动学44学习运动学的意义1、为学习动力学打基础;2、为机构的设计打基础。已知输入和输出运动,设计机构的具体形式;已知机构的具体形式,由输入运动求输出运动或由输出运动求输入运动。引言引言运动学运动学55运动学模型及其运动形式1、点2、刚体(1)直线运动(2)曲线运动(1)平移(平动)(2)定轴转动(3)平面运动引言引言运动学运动学66几个基本概念1、参考体:2、参考系:研究物体运动时所选择的参考物体。与参考物固连的坐标系。通常取与地面固连的坐标系为参考系。3、时间间隔:Δt=t2–t14、瞬时:时间间隔趋于零时称之为瞬时。引言引言运动学运动学77第五章第五章点的运动学点的运动学运动学运动学88(1)(1)矢量法矢量法(2)(2)直角坐标法直角坐标法——点的轨迹未知点的轨迹未知(3)(3)自然法自然法——点的轨迹已知点的轨迹已知采用以下采用以下三种方法三种方法研究点的运动方研究点的运动方程、程、运动的速度和加速度:运动的速度和加速度:第五章点的运动学第五章点的运动学99((11)熟练掌握直角坐标法求解点的运动方程、)熟练掌握直角坐标法求解点的运动方程、速度和加速度;速度和加速度;基本要求基本要求((22)熟练掌握自然法求解点的速度和加速度。)熟练掌握自然法求解点的速度和加速度。((33)正确理解切向加速度和法向加速度的物理)正确理解切向加速度和法向加速度的物理意义。意义。第五章点的运动学第五章点的运动学1010§5-1矢量法矢量法第五章点的运动学第五章点的运动学1111MM'M''rtt+Δtrt+tr点M相对于原点O的位置矢量。矢径:r点的运动方程:0dlimdtttrrv==r速度:加速度:tr=r物理意义:表征点运动快慢的物理量。单位:m/s,方向沿矢径的矢端曲线的切线。矢径的矢端曲线2dddd2ttvra==v=r物理意义:表征点速度变化快慢的物理量。单位:m/s2,方向沿速度矢端曲线的切线。r§5-1§5-1矢量法矢量法O1212矢端曲线矢端曲线速度是什么呢?速度是什么呢?加速度是什么呢?加速度是什么呢?-矢径矢端曲线的切线-矢径矢端曲线的切线-速度矢端曲线的切线-速度矢端曲线的切线§5-1§5-1矢量法矢量法1v2v3v矢径矢端曲线矢径矢端曲线()tr1r2r3rOM1M2M3v=r2v3vM1M2M31vOa=v2a3a1a速度矢端曲线速度矢端曲线()tv1313§5-2直角坐标法直角坐标法第五章点的运动学第五章点的运动学14141、点的运动方程1、点的运动方程矢径写成直角坐标的形式为:矢径写成直角坐标的形式为:()()()xxtyytzzt()()xtytztrijk则点M在直角坐标下的运动方程为:则点M在直角坐标下的运动方程为:tr=r§5-2§5-2直角坐标法直角坐标法15152、点的速度2、点的速度xyzvvvvddd,,dddxyzxyzvvvttt∴速度在三个坐标轴上的投影为:∴速度在三个坐标轴上的投影为:ddddddxyztttijk§5-2§5-2直角坐标法直角坐标法xyzvvvijkddtrv16163、点的加速度3、点的加速度222222dddddd,,ddddddyxzxyzvvvxyzaaatttttt∴加速度在三个坐标轴上的投影为:∴加速度在三个坐标轴上的投影为:xyzaaaaijkddddddyxzvvvtttijk§5-2§5-2直角坐标法直角坐标法ddtva222222ddddddijkxyzttt1717椭圆规的曲柄OC可绕定轴O转动,其端点C与规尺AB的中点以铰链相连接,而规尺A、B两端分别在相互垂直的滑槽中运动。求:规尺上点M的①运动方程;②运动轨迹;③速度;④加速度。求:规尺上点M的①运动方程;②运动轨迹;③速度;④加速度。已知:OC=AC=BC=l,MC=a,。已知:OC=AC=BC=l,MC=a,。t§5-2§5-2直角坐标法直角坐...