Материал: ДИНАМИКА

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Однако это условие прямолинейного движения не является достаточным. Действительно, при соблюдении условий (3) второе и третье уравнение системы (1) примут вид

y =0, z =0,

(4)

из которых после интегрирования следует

y = C1t + C2

, z = C3t + C4 . (5)

31

Для определения постоянных C1, C2, C3, C4 воспользуемся следующими начальными условиями. При t = 0

y =0, z =0, y =v0 y , z =v0z. (6)

Определяя постоянные интегрирования и подставляя их найденные значения в уравнения (5), получим

y =v0 yt, z =v0zt.

(7)

 

32

Из равенств (7) видно, что траектория движения точки будет прямой линией (т.е. уравнения (7) будут совпадать с уравнениями (2)) лишь тогда, когда

v0y =0, v0z

=0.

(8)

 

 

Таким образом, из равенств

Fy = 0,

Fz = 0

и

v0y

=0,

v0z

=0.

 

 

 

следует, что свободная материальная точка движется по прямолинейной траектории тогда и только тогда, когда сила, приложенная к точке, имеет постоянное направление и начальная скорость параллельна этому направлению.

33

При изучении прямолинейного движения за траекторию точки удобнее принимать ось Ох, так как в этом случае необходимо исследовать лишь одно уравнение

m

d 2 x

= Fx

(t, x, x).

(9)

dt

2

 

 

 

 

Уравнение (9) называется дифференциальным уравнением прямолинейного движения свободной материальной точки.

34

Лекция 2 3.5. Прямолинейное движение материальной точки.

Дифференциальное уравнение прямолинейного движения

Дифференциальные уравнения свободной материальной точки в проекциях на оси декартовой системы координат:

mx = Fx

(x, y, z, x, y, z,t);

 

 

 

(1)

my = Fy

(x, y, z, x, y, z,t);

 

 

 

 

mz = Fz (x, y, z, x, y, z,t).

 

35