2.3. Birlik vektorning differensiali. а0 birlik vektorning differinsialini
qaraymiz. Bu vektorni o'z-o'ziga skalyar ko'paytiramiz, ya'ni
- 0 - 0 -1
а • а = 1.
Tenglikning ikkala tomonini vaqt bo'yicha differensiallaymiz:
da 0 - 0 -0 da 0
a + a = 0 dt dt
da0 -0
yoki 2 a = 0.
Demak, birlik vektorning differensiali vektorning o'ziga perpendikulyar bo'lar ekan.
144-shakldagi AS va |Aa0| miqdorlar bir xil tartibli cheksiz kichik miqdorlar bo'lgani uchun AS «|Aa 0|. Bunga asosan:
AS «|Aa0| = |<50 |Am = Am (6.7.3)
Aa 0| = 2sin
2
. Am sin
Am
Am . Bu tenglikning ikkala tomonini At ga bo'lib, At 0 nda
Harakati tabiiy usulda berilgan nuqtaning tezlanishi.
Agar nuqtaning harakati tabiiy usulda berilgan bo'lsa, (6.4.3) va (6.4.4) formulalarga asosan uning tezligi
V =VtT°
0,
(6.8.1)
ko'rinishda tasvirlanadi, bu yerda v = vf = S tezlik
vektorining Mf o'qdagi proyeksiyasi. (6.8.1) tenglikning
ikkala tomonini vaqt bo'yicha differensiallaymiz:
- dv dv -0 dr
W = — = — t + v.
dt dt dt
formulaning o'ng tomonidagi birinchi
(6.8.2)
qo'shiluvchi T0 trayektoriyaning urinmasi bo'ylab
yo'nalgan vektorni ifodalaydi, shuning uchun unga tezlanishning urinma
(tangensial) tuzuvchisi deyiladi va quyidagicha yoziladi:
W, = v '
T dt
Ikkinchi qo'shiluvchini qaraymiz. Biz bilamizki, birlik vektorining differensiali uning o'ziga perpendikulyar.
1- 0
df°
Demak, v vektor , vektorga perpendikulyar bo'lib,
dt
bu vektor n0 bosh normal bo'ylab yo'nalgan va yopishma tekislikda yotadi.
(6.7.4) formulaga asosan \di0| = dO va df0 = ddn0, natijada
df° dd _ 0 dd = dO dS = v
dt dt dt dS dt p
bu yerda — = v, —=—, p egri chiziqning M nuqtadagi egrilik radiusi. Shunday dt dS p
d,0
qilib, v trayektoriyaning bosh normali bo'ylab yo'nalgan vektorni ifodalaydi.
dt
Unga tezlanishning normal tuzuvchisi deyiladi va quyidagicha yoziladi:
Wn =—n0
p
(6.8.4)
(6.8.3) va (6.8.4) ifodalarga asosan (6.8.2) formula quyidagi ko'rinishga keladi:
W = w + Wn = —f0 +—n0.
dt p
(6.8.5)
(6.8.3) va (6.8.4) formulalarga asosan tezlanish vektorning tabiiy koordinatalar sistemasi o'qlaridagi proyeksiyalari
dv dS
W, =—
T dt
dt2
2
Wn = —, We = 0
p
(6.8.6)
bo'ladi. Tezlanish vektorining moduli quyidagicha topiladi:
(6.8.7)
W tezlanish vektori bilan bosh normal orasidagi p burchak quyidagiga teng:
Shunday qilib, agar nuqtaning harakati tabiiy usulda berilgan bo'lsa, (6.8.6),
formulalar yordamida nuqta tezlanishining proyeksiyalari, moduli va yo'nalishi topiladi.
sm/sek, m/sek, km/soat olinadi.
Agar butun harakat davomida nuqtaninig tezligi o'zgarmas, ya'ni V=V0 = const
bo'lsa, nuqtaning bunday harakatiga to'g'ri chiziqli tekis harakat deyiladi.
dx
dt
Bundan
x = x0 +V0t,
(6.4.9)
bu yerda x0-nuqtaning boshlang'ich koordinatasi. (6.4.9) tenglama to'g'ri chiziqli tekis harakat tenglamasini ifodalaydi.
Aylana bo'ylab harakatlanayotgan nuqtaning tezligi
Burchak tezlik. Nuqtaning R radiusli aylana bo'ylab harakatini qaraymiz. Bu holda M nuqta tezligining son qiymati quyidagiga teng bo'ladi:
miqdorga R radiusning aylanish burchak tezligi deyiladi.
Shunday qilib, aylana bo'ylab harakatlanuvchi nuqta tezligining miqdori quyidagicha topiladi:
у= R0. (6.4.12)
Tezlik vektori aylana urinmasi bo'ylab, harakat yo'nalishi tomonga yo'nalgan bo'ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |