Плоскопараллельное движение

Экспертиза РАН

Проведена экспертиза
Российской Академией Наук

Подробнее

Экспертиза РАН

Проведена экспертиза
Российской Академией Наук

Подробнее

Плоскопаралле́льное движе́ние (плоское движение) — вид движения абсолютно твёрдого тела, при котором траектории всех точек тела располагаются в плоскостях, параллельных заданной плоскости.

Примером плоскопараллельного движения по отношению к вертикальной плоскости, относительно которой тело движется в параллельном направлении, является качение колеса по горизонтальной дороге (см. рисунок).

Пример плоскопараллельного движения относительно плоскости чертежа — качение колеса по горизонтальной дороге. Все точки колеса движутся параллельно плоскости рисунка.

Здесь плоскопараллельное движение в каждый момент времени может быть представлено в виде суммы двух движений — полюса C, являющегося центром вращения колеса в связанной с ним системе координат (в общем случае по любой траектории на плоскости с точки зрения неподвижного наблюдателя) и вращательного движения остальных точек тела вокруг этого центра.

Вращение тела в случае его плоскопараллельного движения не является необходимым признаком последнего.

В таком случае вектор абсолютной скорости движения любой точки будет определяться векторной суммой переносной скорости движения центра вращения С (одинаковой для расчёта скорости любой точки колеса) и вектора относительной скорости выбранной точки, зависящей от её положения, угловой скорости вращения и расстояния от центра.

Если в данный момент для точки контакта колеса с поверхностью (точки А) эти скорости равны по модулю и противоположны по направлению, имеет место случай чистого (без проскальзывания) качения, что и показано на рисунке. Только в этом случае скорость точки М будет в 2 раза больше скорости точки С и направлена в ту же сторону.

В общем случае их соотношение может быть любым не только по величине, но и по направлению.

Замечание

В случае отсутствия проскальзывания трение соприкасающейся с опорой части колеса есть трение покоя, а коэффициент трения покоя, как правило, больше коэффициента трения скольжения. Поэтому не целесообразно доводить торможение до состояния, когда колёса идут «юзом»

Литература

• Физический энциклопедический словарь/ Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред.кол. Д. М. Алексеев, А. М. Бонч-Бруевич,А. С. Боровик-Романов и др. -М.: Сов.энциклопедия, 1983.-323 с.,ил, 2 л.цв.ил. страница 282.
• Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. Учеб. для втузов.— 10-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1986.— 416 с, ил.
• Основной курс теоретической механики (часть первая) Н. Н. Бухгольц, изд-во «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, Москва, 1972, 468 стр.
• Ландау Л. Д. Курс общей физики : механика и молекулярная физика. — М. : Добросвет : Издательство КДУ, 2011.
• Арнольд В. И. Математические методы классической механики : учебное пособие для университетов|ответственный=|издание=|место=М.|издательство=Наука|год=1974.
• Савельев И. В. Курс общей физики. В 5 томах. Том 1. Механика — М. : Лань, 2022.
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. — М. : Физматлит, 2009.