- Рывок (кинематика)
-
Рывок Размерность LT −3
Единицы измерения СИ СГС Другие единицы g/с
Примечания Рыво́к (англ. jerk, jolt, surge, lurch) — векторная физическая величина, характеризующая темп (скорость) изменения ускорения тела. Является третьей производной по времени от радиус-вектора.
Содержание
Рывок в кинематике
Вектор рывка в любой момент времени находится путём дифференцирования вектора ускорения частицы по времени:
где:
- — ускорение;
- — скорость;
- — радиус-вектор.
Единицы измерения рывка
- метр в секунду в кубе, м/с³, производная единица системы СИ.
- сантиметр в секунду в кубе, cм/с³, производная единица системы СГС.
- «же» в секунду, g/с, где g = 9,81 м/с² — стандартное ускорение свободного падения.
Электродинамика
Сила, действующая на ускоренно движущийся заряд (радиационное трение, или реакция излучения), пропорциональна третьей производной координаты (то есть первой производной ускорения) по времени.
(в системе СИ).
Применение
Транспорт
Понятие рывка применяется при перевозке пассажиров, а также хрупких и прецизионных грузов.
Пассажир приспосабливается к ускорению, напрягая мышцы и подбирая позу. При изменении ускорения поза, естественно, тоже меняется. Пассажиру нужно дать время, чтобы отреагировать и сменить её — иначе стоячий пассажир потеряет равновесие, а сидячий — ударится. Типичный пример — момент полной остановки вагона метро после процесса торможения: стоячие пассажиры, наклонившиеся вперёд в процессе торможения, не успевают приспособиться к новому ускорению, возникающему в момент остановки, и наклоняются назад.
Вестибулярный аппарат человека чувствителен именно к рывку, а не к ускорению.
Аналогично, груз, к которому приложено ускорение, деформируется. Частое и быстрое изменение ускорения означает частую и быструю деформацию, что может привести к разрушению хрупкого груза. Частично рывок можно уменьшить, использовав амортизирующую упаковку.
Для многих приборов и устройств в технических условиях нормируется предельное значение рывка.
Производные большего порядка в транспорте применяются редко. Известный случай, когда радиус-вектор исследовался до четвёртой производной — вывод на орбиту телескопа Хаббла.
В статье Смульского И.И и Смульского Я.И. «Астероид Апофис: эволюция орбиты и возможное использование» используются производные до шестого порядка и ряд Маклорена в программе расчета.
В работе финского математика К. Зундмана при решении "задачи 3-х тел" используются высшие производные и ряды.
Металлорежущие станки
В металлорежущих станках с электронным управлением изменение ускорения также важно — быстрые деформации инструмента, случающиеся при высоком рывке, преждевременно выводят инструмент из строя.
Ссылки
- И. И. Артоболевский, Н. И. Левитский. Кинематика механизмов // Большая советская энциклопедия.
- Капунцов Ю. Д. Электрооборудование и электропривод промышленных установок. Учебник для вузов. — М., 1979. — 360 с.
- Хитрик В. Э. Методы динамической оптимизации механизмов машин-автоматов. — М., 1974. — 116 с.
Для улучшения этой статьи по физике желательно?: - Проставив сноски, внести более точные указания на источники.
Категории:- Физические величины по алфавиту
- Кинематика
- Физические величины
- Транспортная терминология
Wikimedia Foundation. 2010.