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例11 在xy平面上以原点O为圆心,R为半径作圆,质点P沿此圆周逆时针方向运动.设t=0时,P相对O的位矢r与x轴夹角为,运动中r在单位时间扫过的圆心角为常量ω,试求t时刻P的速度v和加速度a.
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解 运动学中称ω为角速度,ω为常量时,P的运动称作匀速圆周运动.
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t时刻,如图C-5所示,有
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图 C-5
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因此,
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继而有
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参照图C-6,有
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图 C-6
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因此,
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本题也可用整体式v=dr/dt,a=dv/dt求解,此处从略.
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例12 三质点A,B,C在同一平面上运动.每一时刻,A速度总对准B,速度大小为常量u;B速度总对准C,速度大小同为u;C速度总对准A,速度大小仍为u.某时刻,A,B,C恰好位于各边长l的三角形三个顶点上,求此时A的加速度a.
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解 所给时刻记为t,经dt,质点A,B,C移至图C-7中用虚线画出的等边三角形A′B′C′各顶点上.A速度从u(t)变为u(t+dt),其间转过无穷小角度d,得速度增量du,构成的图示速度矢量三角形为底角趋于直角的等腰三角形,即得
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