План скоросте́й
— диаграмма, на которой векторы скоростей точек
абсолютно твёрдого тела
или некоторого механизма отложены из одной точки в выбранном масштабе.
План скоростей обладает следующими свойствами:
отрезок, соединяющий концы векторов скоростей любых двух точек тела, перпендикулярен отрезку, соединяющему соответствующие точки тела;
длины отрезков, соединяющих концы векторов скоростей точек тела, пропорциональны длинам отрезков, соединяющим соответствующие точки.
План скоростей позволяет графически решать задачи на нахождение скоростей точек тела. Чем крупнее выбранный масштаб, в котором построены векторы скоростей точек тела, тем точнее будет решена задача.
Пример решения задачи
Пусть имеется механизм АБВГ, состоящий из стержней, соединённых
шарнирами
. Пусть скорость точки
В
известна, и равна 2 м/с. Требуется найти скорость точки
Б
.
Решение
Направление скорости точки
В
легко определяется — эта скорость перпендикулярна отрезку
ГВ
, так как звено
ГВ
вращается вокруг точки
Г
.
В произвольной точке откладываем полюс
О
.
Выбираем масштаб скоростей.
Вектор скорости точки
В
переносим параллельно самому себе таким образом, чтобы начало вектора совпадало с точкой
О
.
Направление вектора скорости точки
Б
также известно — этот вектор перпендикулярен звену
АБ
, так как звено
АБ
вращается вокруг точки
А
.
Из полюса
О
проводим прямую
ОД
, перпендикулярную прямой
БА
.
Из конца вектора скорости точки
В
проводим прямую, перпендикулярную звену
БВ
. Эта прямая пересечётся с прямой
ОД
. Точку пересечения обозначим буквой
б
.
Отрезок
Об
даст скорость точки
Б
.
Измеряем длину отрезка
Об
, умножаем на масштаб, и получаем модуль скорости точки
Б
— для данного положения механизма она равна 2,85 м/с.
Заметим, что для нахождения скорости точки Б в рассмотренном примере необязательно знать длины звеньев механизма, важно знать только соотношения длин.
Тарг С. М.
Краткий курс теоретической механики. Учеб. для втузов.— 10-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1986.— 416 с, ил.
Основной курс теоретической механики (часть первая) Н. Н. Бухгольц, изд-во «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, Москва, 1972, 468 стр.