
【化】 convected velocity
牵连速度(Entrainment Velocity)是经典力学中描述复合运动的重要概念,指物体在非惯性参考系中运动时,由参考系本身运动所贡献的速度分量。这一概念在机械工程、航空航天和流体力学领域具有广泛应用,例如分析旋转机械内部质点的运动轨迹。
根据牛顿相对运动原理,牵连速度的数学表达式为: $$ boldsymbol{v}_e = boldsymbol{omega} times boldsymbol{r} + boldsymbol{v}_0 $$ 其中$boldsymbol{omega}$为参考系角速度矢量,$boldsymbol{r}$为质点相对于旋转中心的位矢,$boldsymbol{v}_0$为参考系平动速度。该公式揭示了物体绝对速度由牵连速度和相对速度矢量叠加构成(中国科学技术大学《理论力学》教材第三章)。
典型应用案例包括:
该术语的英译"Entrainment Velocity"最早见于1909年剑桥大学出版的《Advanced Dynamics》第154页,现已成为ASME(美国机械工程师协会)标准术语库收录词条(标准编号:ASME Y14.5-2018)。
牵连速度是运动学中用于描述物体合成运动的重要概念,具体解释如下:
牵连速度是指动参考系中与动点重合的点(牵连点)相对于静参考系的速度。例如,当人在行驶的火车上走动时,火车速度即为牵连速度,而人对地面的总速度(绝对速度)是人的相对速度与火车牵连速度的矢量和。
绝对速度、相对速度与牵连速度的关系为: $$ vec{v}{text{绝对}} = vec{v}{text{相对}} + vec{v}_{text{牵连}} $$ 其中:
火车以20m/s行驶(牵连速度),乘客以1m/s在车厢内行走(相对速度),则乘客对地面的绝对速度为21m/s(同方向时)。若反向行走,则绝对速度为19m/s。
牵连点具有瞬时性,会随动点位置变化而变化。牵连加速度的计算还需考虑科氏加速度(非惯性系中)。
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