動點相對動參考系的運動。物體的機械運動具有相對性,運動依據所選參考系的不同而不同。所以,一切運動都是相對的。但對工程上大量遇到的一個動點相對兩個參考系運動(點做複合運動)的情況,相對運動一詞有特定的含義。如在地面上看來是垂直下落的雨點在前進的車廂中看來是斜向後方的;對這一現象,可選雨點為動點,地面為定參考系(定系),車廂為動參考系(動系)。動點相對定系的運動稱為絕對運動,動點相對動系的運動稱為相對運動,絕對運動與相對運動都是點的運運動;而動系相對定系的運動稱為牽連運動,它是剛體的運動。與此相應,動點相對定系的速度與加速度稱為絕對速度va與絕對加速度aa,動點相對動系的速度與加速度稱為相對速度vr與相對加速度ar;由於牽連運動是剛體的運動,故定義在所論瞬時動系上與動點重合之點(牽連點)的速度與加速度為牽連速度ve與牽連加速度ae。由於相對運動,不同瞬時的牽連點也不相同。
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因為點的坐標可用時間函數表達,所以上述三個運動中運動方程的關系就是一系列的坐標變換。以平面運動為例,如圖所示。選定參考坐標系為Oξη,動參考坐標系為Axy,則有點M的相對運動方程為:
x= x( t) y= y( t) 動系 Axy的牽連運動方程為: ξA= ξA( t) ηA= ηA( t) φ= φ( t) 點 M的絕對運動方程為: ξ= ξA+ xcos φ- ysin φ η= ηA+ xsin φ+ ycos φ 或寫為矩陣形式: r( t)= rA( t)+ T( t) ρ( t) (1) 式中![](/img2/26204.jpg)
三個運動中速度的關系服從速度合成定理:
v a= v e+ v r (2) 三個運動中加速度的關系服從加速度合成定理: a a= a e+ a r+ a c, a c=2 ω× v r (3) 式中 a c稱為附加加速度或 科裡奧利加速度, ω為動系的轉動角速度。科氏加速度是由於牽連運動和相對運動相互影響而產生的。當動系作平移運動時,加速度合成定理有簡單形式: a a= a e+ a r (4) 點的復合運動理論常用於機構的運動學分析,有運動合成與運動分解兩類問題;也用於其他有多個參考系的情況,如人造地球衛星星下點軌跡的計算,跟蹤空中活動目標的導引方法等。