| 13986122 15360 8522 910 1оюта ф, а закон движения задаётся ур-нием ф =f(t). Осн. кинематич. характеристиками являются угловая скорость и угловое ускорение тела.
[3-3.jpg]
[3-4.jpg]
Величины со и е изображаются в виде векторов, направленных вдоль оси вращения. Зная со и е, можно определить скорость и ускорение любой точки тела.
Более сложным является движение тела, имеющего одну неподвижную точку и обладающего 3 степенями свободы (напр., гироскоп, или волчок). Положение тела относительно системы отсчёта определяется в этом случае к.-н. 3 углами (напр., Эйлера углами: углами прецессии, нутации и собственного вращения), а закон движения - ур-ниями, выражающими зависимость этих углов от времени. Осн. кинематич. характеристиками являются мгновенная угловая скорость со и мгновенное угловое ускорение е тела. Движение тела слагается из серии элементарных поворотов вокруг непрерывно меняющих своё направление мгновенных осей вращения ОР, проходящих через неподвижную точку О (рис. 4).
Самым общим случаем является движение свободного твёрдого тела, имеющего 6 степеней свободы. Положение тела определяется 3 координатами одной из его точек, наз. полюсом (в задачах динамики за полюс принимается центр тяжести тела), и 3 углами, выбираемыми так же, как для тела с неподвижной точкой; закон движения тела задаётся 6 ур-ниями, выражающими зависимости названных координат и углов от времени. Движение тела слагается из поступательного вместе с полюсом и вращательного вокруг этого полюса, как вокруг неподвижной точки. Таким, напр., является движение в воздухе артиллерийского снаряда или самолёта, совершающего фигуры высшего пилотажа, движение небесных тел и др. Осн. кинематич. характеристиками являются скорость и ускорение поступательной части движения, равные скорости и ускорению полюса, и угловая скорость и угловое ускорение вращения тела вокруг полюса. Все эти характеристики (как и кинематич. характеристики для тела с неподвижной точкой) вычисляются по ур-ниям движения; зная эти характеристики, можно определить скорость и ускорение любой точки тела. Частным случаем рассмотренного движения является плосконаправленное (или плоское) движение твёрдого тела, при к-ром все его точки движутся параллельно нек-рой плоскости. Подобное движение совершают звенья мн. механизмов и машин.
В К. изучают также сложное движение точек или тел, т. е. движение, рассматриваемое одновременно по отношению к двум (и более) взаимно перемещающимся системам отсчёта. При этом одну из систем отсчёта рассматривают как основную (её еще наз. условно неподвижной), а перемещающуюся по отношению к ней систему отсчёта наз. подвижной; в общем случае подвижных систем отсчёта может быть несколько.
При изучении сложного движения точки её движение, а также скорость и ускорение по отношению к основной системе отсчёта наз. условно абсолютными, а по отношению к подвижной системе - относительными. Движение самой подвижной системы отсчёта и всех неизменно связанных с ней точек пространства по отношению к основной системе наз. переносным движением, а скорость и ускорение той точки подвижной системы отсчёта, с к-рой в данный момент совпадает движущаяся точка, наз. переносной скоростью и переносным ускорением. Напр., если осн. систему отсчёта связать с берегом, а подвижную с пароходом, идущим по реке, и рассмотреть качение шарика по палубе парохода (считая шарик точкой), то скорость и ускорение шарика по отношению к палубе будут относительными, а по отношению к берегу - абсолютными; скорость же и ускорение той точки палубы, к-рой в данный момент касается шарик, будут для него переносными. Аналогичная терминология используется и при изучении сложного движения твёрдого тела.
Осн. задачи К. сложного движения заключаются в установлении зависимостей между кинематич. характеристиками абс. и относит, движений точки (или тела) и характеристиками движения подвижной системы отсчёта, т. е. переносного движения. Для точки эти зависимости являются следующими: абс. скорость точки равна геом. сумме относительной и переносной скоростей, т. е.
va = vотн+vпер
а абс. ускорение точки равно геом. сумме трёх ускорений - относительного, переносного и поворотного, или кориолисова (см. Кориолиса ускорение), т. е.
wа = wотн + wпер+wкор.
Для твёрдого тела, когда все составные (т. е. относительные и переносные) движения являются поступательными, абс. движение также является поступательным со скоростью, равной геом. сумме скоростей составных движений. Если составные движения тела являются вращательными вокруг осей, пересекающихся в одной точке (как, напр., у гироскопа), то результирующее движение также является вращательным вокруг этой точки с мгновенной угловой скоростью, равной геом. сумме угловых скоростей составных движений. Если же составными движениями тела являются и поступательные, и вращательные, то результирующее движение в общем случае будет слагаться из серии мгновенных винтовых движений (см. Винтовое движение).
В К. непрерывной среды устанавливаются способы задания движения этой среды, рассматривается общая теория деформаций и определяются т. н. ур-ния неразрывности, отражающие условия непрерывности среды.
Лит. см. при ст. Механика. С. М. Торг.
КИНЕМАТИКА ЗВЁЗДНЫХ СИСТЕМ, раздел звёздной астрономии; то же, что звёздная кинематика.
КИНЕМАТИКА МЕХАНИЗМОВ, раздел теории машин и механизмов, в к-ром изучают геом. сторону движения частей (звеньев) механизма, пренебрегая вызывающими его причинами. Исследования К. м. основываются на положении о том, что любой механизм состоит из подвижно соединённых твёрдых тел - звеньев, движения к-рых определяются движением одного или неск. звеньев, наз. ведущими.
К. м. решает задачи кинематич. анализа и кинематич. синтеза (см. Синтез механизмов). Осн. задачи кинематич. анализа: определение положений звеньев, траекторий отд. точек механизма, угловых скоростей и ускорений звеньев, лилейных скоростей и ускорений отд. точек механизма. Для решения каждой из этих задач должны быть заданы постоянные геом. параметры механизма, определяющие его кинематич. свойства и законы движения ведущих звеньев. Напр., для плоского шарнирного механизма (рис. 1) должны быть известны расстояния между центрами шарниров и закон движения ведущего звена АВ. Для кулачкового механизма (рис. 2) должны быть заданы профиль кулачка 1 и закон его движения, радиус ролика 3, расстояния между центрами шарниров С и D, А и D. Положения звеньев определяют графич. и аналитич. методами.
Рис. 1. Плоский шарнирный механизм.
Рис. 2. Кулачковый механизм.
Более простые графич. методы заключаются в следующем. Если для механизма (рис. 1) известно положение звена АВ и расстояния между центрами шарниров, можно положения всех остальных звеньев определить засечками циркуля. Т. о., задача для плоских механизмов всегда может быть сведена к определению точек пересечения плоских кривых. Графич. построения для пространств, механизмов усложняются, т. к. они связаны с определением линий и точек пересечения пространств. фигур. Однако в пределах точности графич. построений всегда можно построить положения всех звеньев плоских и пространств, механизмов любой сложности.
Аналитич. методы позволяют определять положения звеньев с заранее заданной точностью. Задача сводится к решению системы нелинейных ур-ний. Для типовых механизмов разработаны программы вычислений на ЭВМ.
Траектории отдельных точек механизма определяют обычно совместно с определением положений звеньев, причём выполняется графич. построение или аналитич. исследование только тех траекторий, от вида к-рых зависит движение рабочих органов механизма. Траектории, описываемые точками механизма, весьма разнообразны и в нек-рых случаях представляют собой сложные плоские или пространств, кривыс. Напр., траектория, описываемая точкой М (рис. 1), является алгебраич. кривой 6-го порядка. Траектории точек, лежащих на звене ME, представляют уже кривые 14-го порядка.
Определение скоростей звеньев и отдельных точек механизмов - наиболее разработанный раздел К. м., располагающий графич. методами кинематич. диаграмм и планов скоростей и аналитич. методом. Для определения скоростей к.-л. точки строят диаграмму изменения пути этой точки по времени, используя данные, полученные при определении положений звеньев, а затем, применяя графич. дифференцирование, строят диаграмму изменения скорости по времени (см. Графические вычисления). Это метод наиболее простой, однако характеризуется небольшой точностью. Метод планов скоростей применим для плоских и пространств, механизмов. При построении планов скоростей используют соотношения между векторами скоростей различных точек механизма. Точность метода планов скоростей, как и всякого графич. метода, ограничена, поэтому при исследовании механизмов, для к-рых требуется повышенная точность кинематич. расчёта, предпочтительно применение аналитич. методов, к-рые всегда можно свести к системе линейных ур-ний.
Ускорения точек механизма определяют по планам ускорений и аналитич. методом (решение систем линейных ур-ний). Метод кинематич. диаграмм для определения ускорений, как правило, не применяется, т. к. его точность зависит от точности графич. дифференцирования предварительно построенной диаграммы изменения скорости по времени, т. е. при решении возможно накопление ошибок. Для нек-рых быстроходных механизмов определяют не только ускорения 1-го порядка, но и ускорения 2-го порядка, к-рые иногда наз. р ы вк а м и. Если точка совершает прямолинейное движение, то ускорение 2-го порядка равно первой производной от ускорения 1-го порядка по времени или третьей производной от пути по времени. Ускорение 2-го порядка находят по плану рывков или аналитическим методом (решение системы линейных уравнений).
Задачи кинематич. синтеза механизмов являются обратными рассмотренным задачам кинематич. анализа. Искомыми величинами в них являются постоянные параметры механизма, к-рые определяются по заданным кинематич. условиям, т. е. по траекториям нек-рых точек звеньев механизма, скорости и ускорению звеньев и отдельных точек. Задачи синтеза механизмов отличаются большей сложностью, чем задачи кинематич. анализа.
Лит.: Артоболевский И. И., Теория механизмов, 2 изд., М., 1967; Добровольский В. В., Теория механизмов, 2 изд., М., 195З. И. И. Артоболевский, Н. И. Левитский.
КИНЕМАТИКА РЕЛЬЕФА, раздел геоморфологии, изучающий изменение взаимного положения точек земной поверхности во времени. В отличие от морфографии и морфометрии, наблюдающих рельеф в статике, К. р. изучает земную поверхность в движении, но вне зависимости от вызывающих движение сил и агентов. Это последнее ограничение отличает К. р. от динамики рельефа. Понятие "К. р." предложено сов. геоморфологом А. С. Девдариани.
Лит.: Девдариани А. С., Измерение перемещений земной поверхности, М., 1964.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ,кинематический коэффициент вязкости, отношение обычного коэффициента вязкости л (называемого также динамическим) к плотности вещества р; обозначается v (см. Вязкость). Единицей К. в. в Международной системе единиц служит м2/сек. Дольная единица К. в. см2/сек наз. стоке. 1 мг/сек = 104 ст.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ПАРА, подвижное сопряжение двух твёрдых звеньев, налагающее ограничения на их относительное движение условиями связи. Каждое из условий связи устраняет одну степень свободы, т. е. возможность одного из 6 независимых относительных движений в пространстве. В прямоугольной системе координат возможно 3 постулат, движения (в направлении 3 осей координат) и 3 вращательных (вокруг этих осей). По числу условий связи S К. п. делятся на 5 классов. Число степеней свободы К. п. W = 6 - S. Внутри каждого класса К. п. делятся на виды по оставшимся возможным относительным движениям звеньев. По характеру соприкосновения звеньев выделяют низшие К. п.- с контактом по поверхностям, и высшие - с контактом по линиям или в точках. Высшие К. п. возможны всех 5 классов и мн. видов; низшие - только 3 классов и 6 видов (рис. 1). Различают также геометрически замкнутые и незамкнутые К. п. В первых постоянное соприкосновение поверхностей обеспечивается формой их элементов (напр., все К. п. на рис. 1), во вторых - для замыкания требуется прижимающая сила, т. н. силовое замыкание (напр., в кулачковом механизме). Условно к К. п. относят нек-рые подвижные сопряжения с неск. промежуточными телами качения (напр., шарико- и роликоподшипники) и с промежуточными деформируемыми элементами (напр., т. н. безлюфтовые шарниры приборов с плоскими пружинами; рис. 2).
Рис. 1. Кинематические пары: а - высшие, б - низшие.
Рис. 2. Схема безлюфтового шарнира: 1 -неподвижная деталь; 2 - деформируемые элементы (плоские пружины); 3 - рычаг.
Лит. см. при ст. Машин и механизмов теория. Н. Я. Ниберг.
КИНЕМАТОГРАФИИ ИНСТИТУТ Всесоюзный государственный (ВГИК), готовит для кинематографии и телевидения сценаристов, режиссёров, актёров, операторов, киноведов-редакторов, художников по оформлению фильмов, экономистов. Осн. в 1919 как Гос. школа кинематографии, с 1925 - кинотехникум, с 1930 - Гос. ин-т кинематографии, с 1934 - ВГИК. В составе ин-та (1972): ф-ты - постановочный (с отделениями режиссёрским и актёрским), операторский, сценарнокиноведческий, художеств, и экономический; заочное отделение, аспирантура; 17 кафедр, н.-и. сектор, 10 уч. лабораторий, уч. киностудия, фильмотека (ок. 3,5 тыс. копий фильмов), в библиотеке св. 200 тыс. тт.
В 1972/73 уч. г. во ВГИКе обучалось ок. 1,5 тыс. студентов (в т. ч. студенты из 35 зарубежных гос-в); работало ок. 200 преподавателей, из них 26 профессоров, докторов наук и 130 доцентов, кандидатов наук. ВГИКу предоставлено право принимать к защите докторские п кандидатские диссертации. В работе ВГИКа принимали участие крупнейшие мастера и теоретики кино - С. М. Эйзенштейн, В. И. Пудовкин, А. П. Довженко, М. И. Ромм, Л. В. Кулешов и др. В ин-те преподают ведущие деятели сов. кинематографии - С. А. Герасимов, А. Д. Головня, Е. Л. Дзитан, А. Б. Столпер, И. П. Копалин, А. М. Згуриди, Л. В. Косматов, Б. И. Волчек, Л. А. Кулиджанов, Б. А. Бабочкин, Т. Ф. Макарова, С. Ф. Бондарчук, художники И. П. Иванов-Вано, М. А. Богданов, С. М. Каманин, киноведы Н. А. Лебедев, В. Н. Ждан, Р. Н. Юренев и др. Среди выпускников ВГИКа известные режиссёры Г. Н. Чухрай, С. И. Ростоцкий, Т. Е. Абуладзе, Р. Д. Чхеидзе, В. Г. Жалакявичюс, В. М. Шукшин, актёры Р. Д. Нифонтова, Т. П. Сёмина, В. В. Тихонов, Н. Н. Рыбников, В. С. Ивашов и др. За годы существования ВГИК подготовил ок. 5 тыс. специалистов. Ин-т издаёт (с 1965) сб. "Вопросы истории и теории кино", ежегодник "Кинематограф сегодня" (с 1967). А.Н.Грошев.
КИНЕМАТОГРАФИЯ (от греч. kinema, род. падеж kinematos - движение и ...графия), отрасль культуры и хозяйства, осуществляющая произ-во кинофильмов и показ их зрителю. Как наиболее массовый вид иск-ва (см. Киноискусство) является важным средством политич. и науч. пропаганды. К. располагает средствами кинотехники. Произ-во фильмов сосредоточено на киностудиях. Изготовлением киноплёнки и аппаратуры занимается кинопромышленность. Фильмы демонстрируются в кинотеатрах, на кинопередвижках, по телевидению.
|
