![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Реакция опор твердого тела |
Определение реакции опор твердого телаДано: Q= 4 кН Т=6 кН G=3 кН a=20 см b=40 см c=15 см R=20 см r=10 см =2 II AY AZ PIIAYРешение: К системе приложены сила тяжести G, силы натяжения нитей , и P. Реакция подпятника А определяется тремя составляющими: XА, YA,ZA, а реакция подшипника В-двумя: Хв и Yв. Из этих сил – шесть неизвестных. Для их определения можно составить шесть уравнений равновесия. ΣX=0 XA XB- cos30°= 0 (1)ΣY=0 YA YB si 30° P = 0 (2)ΣZ=0 ZA-G-Q=0 (3)ΣMAX=0 –YB(a b)-Pa-QRcos45°- (a b c)- si 30°(a b c)=0 (4)ΣMAY=0 XB(a b)-QRsi 45°- cos30°(a b c)=0 (5)ΣMAZ=0 Pr R- R=0 (6)Из уравнения (6) находим P=( - )R/r = (6-3) 20/10= 6 кН Из уравнения (5) находим XB= (QRsi 45° cos30°(a b c))/(a b) = (4 20 0,707 6 0,866(20 40 15))/(20 40) = 7,44 кH Из уравнения (4) находим YB= -(Pa QRcos45° (a b c) si 30°(a b c))/(a b) = -10,44 кH Из уравнения (3) находим ZA=G Q=3 4= 7 кH Из уравнения (2) находим YA=-YB- si 30°-P- =10,4-6 0,5-6-3= -1,6 кН Из уравнения (1) находим XA=-XB cos30°= -7,44 6 0,866= -2,24 кН Знак (-) перед найденными значениями реакций XA,YA и YB означает, что данные силы действуют в направлении, противоположном выбранному на рисунке. Точка М движется относительно тела D. По заданным уравнениям относительного движения точки М и движения тела D определить для момента времени = 1 абсолютную скорость и абсолютное ускорение точки M. Схема механизма показана на рисунке 1, исходные данные, приведены в таблице 1: Уравнение относительного движения точки М ОМ=Sr= Sr( ),см. Уравнение движения тела φe= φe( ), рад 1, c α, град 6( 0,5 2) 3-5 2 30 Рисунок 1Решение Будем считать, что в заданный момент времени плоскость чертежа совпадает с плоскостью треугольника D. Положение точки М на теле D определяется расстоянием Sr =ОМ. При = 2 c Sr=6(2 0,5 22) = 24 см. Абсолютную скорость точки М найдём как геометрическую сумму относительной и переносной скоростей:Модуль относительной скорости,где .При = 2 c Положительный знак у показывает, что вектор направлен в сторону возрастания Sr. (1)где R – радиус окружности L, описываемый той точкой тела, с которой в данный момент совпадает точка M, R= Sr si 300 =12 см; - модуль угловой скорости тела:При = 2 c Положительный знак у величины показывает, что вращение треугольника происходит вокруг оси OY в сторону, направления отчёта угла α. Поэтому вектор направлен по оси OY влево Рисунок 2. Модуль переносной скорости, по формуле (1), Вектор направлен по касательной к окружности L в сторону вращения тела. Так как и взаимно перпендикулярны, модуль абсолютной скорости точки M , или Абсолютное ускорение точки равно геометрической сумме относительного, переносного и кориолисова ускорений:или в развёрнутом виде Рисунок 2 Рисунок 3Модуль относительного касательного ускорения где При = 2 c Положительный знак показывает, что вектор направлен в сторону Sr. Знаки и одинаковы; следовательно, относительное движение точки М ускоренное. Относительное нормальное ускорениетак как траектория относительного движения – прямая (). Модуль переносного вращательного ускорения (2)где - модуль углового ускорения тела D:При = 2 c Знаки и одинаковы; следовательно, вращение треугольника D ускоренное, направления векторов и совпадают Рисунок 2,3.
Согласно (2), Вектор направлен в ту же сторону, что и . Модуль переносного центростремительного ускорения Вектор направлен к центру окружности L. Кориолисово ускорениеМодуль кориолисова ускорениягде С учётом найденных выше значений, получаем Вектор направлен согласно правилу векторного произведения Рисунок 3 Модуль абсолютного ускорения точки М находим способом проекций: Результаты расчёта сведены в таблице 2. Скорость, см/с Ускорение, см/с2 7 84 18 85,9 12 588 144 0 6 126 270 -591 649 Д-10 вар.8 d Дано ω m1=m A m2=1/2m R ω Fтр m3=1/3m G &del a; R3=30 p 300 G α=300 &be a;=450 450 f=0.15 Рис №1 &del a;=0.20см d S=1.75м А Найти v1 G р GПрименим теорему об изменении кинетической энергии системы: (1)где и кинетические энергии системы в начальном и конечном положениях; сумма работ внешних сил, приложенных к системе, на перемещении системы из начального положения в конечное; сумма работ внутренних сил системы на том же перемещении. Для рассматриваемой системы, состоящей из абсолютно твердых тел, соединенных нерастяжимыми нитями. Так как в начальном положении система находится в покое, то . Следовательно, формула (1) принимает вид. (2) Найдем кинетические энергии тел участвующих в системе. Найдем кинетическую энергию тела 1 движущегося поступательно (3)Найдем кинетическую энергию тела 2 вращающегося вокруг оси Ox (4)Момент инерции относительно оси вращения. (5)Так как точка Р является мгновенным центром скоростей, то и следовательно, (6)Подставив в формулу (4) формулы (5) и (6) получим кинетическую энергию тела 2 вращающегося вокруг оси Ox: (7) Найдем кинетическую энергию тела 3 совершающего плоско вращательное движение (8) (9)Так как точка Р является мгновенным центром скоростей, то и следовательно, (10) Подставив в формулу (8) формулы (9) и (10) получим кинетическую энергию тела 3 совершающего плоско вращательное движение: (11)Теперь полученные формулы (3), (7) и (11) подставим в формулу видаи получим формулу суммы кинетических энергий для данной системы имеющий вид: (12)Найдем сумму работ всех внешних сил, приложенных к системе, на заданной ее перемещении. Работа силы тяжести (13)Работа силы трения (14) (15)при подстановки в формулу (14) формулу (15) работа силы трения имеет вид (16)Работа силы тяжести (17)Работа силы сцепления катка 2 равна нулю, так как эта сила приложена в мгновенный центр скоростей этого катка. Работа пары сил сопротивления качению катка 3 (18) (19) (20) при подстановки в формулу (19) формулы (20) момент инерции имеет вид (21) (22)при подстановки в формулу (18) формул (21) и (22) работа пары сил сопротивления качению имеет вид. (23)для нахождения общей работы воспользуемся формулой такой и теперь подставим в неё формулы (13), (16), (17) и (23) получим. (24)примем за величину которая в скобках получим (25) подставим в выражение (24) уравнение (25) и получим (26)воспользовавшись формулой (2) и подставив, туда формулы (12) и (26) получим (27)подставив в формулу (27) выражение (25) получим ответ; Р1=6кН Р2=6кН q=1кН/м M=7кН м Q=q 10=10кН Xc-? Q d c-p1cos d c-p2cos d c Xc d c=0 Xc Q-p1cos-p2cos=0 Xc=p1cos p2cos-Q/1=6 cos 6 cos-10=1,84кН; Yc-? djAD-djBC кН; Q-p1cos-p2cos-Xc=0 10-6 0,86-6 0,5-1,8=0 RA-RB-p1si -p2si -Yc=0 (RA=7,15; RB=13,69) 7,15-13,69-8,16 14,7=0 Исходные данные Лыжник подходит к точке A участка трамплина AB, наклонённого под углом α к горизонту и имеющего длину l, со скоростью VA.
Коэффициент трения скольжения лыж на участке AB равен f. Лыжник от точки A до точки B движется & au; с. В точке B со скоростью VB он покидает трамплин. Через с. лыжник приземляется со скоростью VC в точке C горы, составляющей угол &be a; с горизонтом. VA, м/с VB, м/с & au;, с &be a;, є f 21 20 12 60 0 Найти По заданным параметрам движения точки определить угол α и дальность полёта d.Решение. 1. Рассмотрим движение лыжника на участке AB. Принимая его за материальную точку, покажем действующие на него силы. Так как коэффициент трения равен нулю, то сила трения отсутствует, следовательно, на точку действует только сила тяжести G. Пусть масса точки равна m, тогда составим уравнение движения точки на участке AB. Интегрируя данное дифференциальное уравнение дважды, получаем: Для определения постоянных интегрирования воспользуемся начальными условиями: при 1=0 с: Таким образом, имеем:То есть уравнения движения точки примут вид:Для момента & au;, когда точка покидает участок AB, , то есть имеет место равенство . Отсюда искомый угол равен:2. Составим дифференциальные уравнения движения точки вдоль осей координат на участке BC. Проинтегрируем дифференциальные уравнения дважды: Начальные условия данной задачи при 2=0 c: Согласно начальным условиям получаем, что: Получили, что проекции скорости точки на оси координат равны:а уравнения её движения вдоль осей имеют следующий вид:Так как в точке C скорость точки направлена под углом &be a; к горизонту, то скорость точки вдоль оси y2 равна:В то же время известно, что . Следовательно, время движения лыжника на участке DC равно:с.Таким образом, дальность прыжка лыжника равна:м.Результаты расчётов α, є d, м 20 75,52 Исследование колебательного движения материальной точкиДве параллельные пружины 1 и 2, имеющие коэффициенты жесткости с1=4 Н/см и с2=6 Н/см, соединены абсолютно жестким брусом AB, к точке K которого прикреплена пружина 3 с коэффициентом жесткости с3=15 Н/см. Точка K находится на расстояниях a и b от осей пружин 1 и 2: a/b=c2/c1. Пружины 1, 2 и 3 не деформированы. Груз D массой 2,5 кг. Присоединяется к концу пружины 3; в тот же момент грузу D сообщают скорость , направленную вниз параллельно наклонной плоскости (). Массой бруска AB пренебречь. Дано: Найти: уравнение движения груза D.Решение 1) Находим приведенную жесткость пружин: ; ; Для определения fсm составим уравнение, соответствующее состоянию покоя груза D на наклонной плоскости:; ; Дифференциальное уравнение движения груза примет вид: ; ; Постоянные С1 и С2 определяем из начального условия: при =0; x0=-fcm; Уравнение движения груза имеет следующий вид:Найдем числовые значения входящих в уравнение величинСледовательно, уравнение движения груза D:Ответ:
Невельской доказал, что вход в амурский лиман из Т. пролива доступен для судов всех рангов, а с С, из Охотского моря для судов, сидящих до 23 фт. в самое же устье Амура из Т. пролива могут проходить суда с осадкой до 15 фт., а из Охотского моря - с осадкой до 12 фт. А. И. Твердое тело в теоретической механике. - Иногда в теоретической механике твердые тела предполагаются идеально твердыми так что расстояния между точками одного и того же тела предполагаются неизменными, какие бы силы ни действовали на тело. Такое представление об идеальной твердости тел влечет за собой неопределимость в тех вопросах статики Т. тел, в которых являются излишние связи. Так, например, если тяжелое Т. тело опирается тремя своими точками на плоскость, то давление каждой из этих точек может быть вполне определено по правилам сложения и разложения сил; если же точек опоры на плоскость будет четыре или более, то давление их на плоскость окажется неопределенным или, вернее сказать, неопределимым по правилам статики идеально-твердых тел
1. Определение реакций опор твердого тела
3. Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела
4. Введение в физику твердого тела. Начало квантовой механики
5. Осуществление межпредметных связей в процессе изучения темы физики 10 класса "Свойства твердых тел"
9. Зонная модель твердого тела. Уравнение Шредингера для кристалла
12. Теплопроводность твердых тел
13. Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при поступательном и вращательном движениях
14. Химическая сборка поверхности твердых тел путем молекулярного наслаивания
15. Марсель Мосс. "Техники тела"
16. Тела вращения
17. Структура аффинного пространства над телом
20. Гигиена тела хирургического больного
21. Аллергические реакции при переливании крови
25. Йога как одна из древнейших систем оздоровления духа и тела
26. Занятия физкультурой для беременных женщин и рожениц, страдающих избыточной массой тела
27. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду
28. Реакции a-литиированных циклических нитронов с электрофильными реагентами
30. Колебательные химические реакции - как пример самоорганизации в неживой природе
31. Реклама (бренд, теле-реклама)
32. Тело
33. Музыкальный инструмент и человеческое тело (на материале русского фольклора)
34. Шестов vs Ницше: Трагическое тело
35. Русская литература (реакция и эпоха нигилизма)
36. Площадь поверхности тел вращения
37. Наблюдение затмений небесных тел
41. Окно души и тела
43. Обоснование эффективности зон повышенной проницаемости в плоской части цилиарного тела
44. Значение серологических реакций при диагностике сифилиса
46. Биологически активные добавки к пище при коррекции массы тела и лечении атеросклероза
47. Реакции лимфоцитов на механические и осмотические воздействия при водной депривации
50. Формирование космических тел
51. Основы фотографии. Фотохимические реакции
52. Кинетика мономолекулярных реакций в плотных средах
53. Классификация химических реакций
57. Экзистенциально-инициальная работа с телом
58. Юмор и стили реакции личности на критическую ситуацию
60. Образ тела как психологический феномен
61. Управление движением и вегетативными реакциями
62. Исследование времени простой реакции на свет и звук
63. Исследование времени простой реакции на свет и звук
64. Школьные, дидактогенные неврозы и другие психические реакции
65. Соматизированные психические реакции, или соматоформные расстройства: клинические проявления
66. Исследование реакции нижней ионосферы на высыпание энергичных частиц из радиационных поясов Земли
67. Реклама на опорах освещения и контактной сети
68. Краткая информация о конкурентной ситуации в сфере теле-видео кино-индустрии РФ
73. Изучение возможностей вашего тела
74. "Выгодные" болезни и негативные терапевтические реакции в клинике сексуальных расстройств
75. Процессы интермитенсии в ядерных реакциях с большим поперечным импульсом
76. Теория твердоемкости тела. Ход Дебая
77. Пилатес: "тело создается разумом"
78. Лечение ожирения. уменьшение массы тела
80. Влияние дозированной ходьбы на сердечно-сосудистые и вегетативные реакции студентов
82. Реакция альдольно-кротоновой конденсации, и ее оптимизация
83. Реакции -литиированных циклических нитронов с электрофильными реагентами
85. Реакции С и О ацилирования
89. Свечение сопровождающее биологические реакции
91. Реакция Абрамова
92. Константы скорости реакции бензофеноноксида со спиртами
95. Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций
96. Мопс. Нежная душа в мощном теле
97. О реакции пресноводной гидры на экзогенные биологически активные (гормо-нальные) соединения
98. Анкерные свойства грунтов-аналогов дисперсных отложений небесных тел земной группы