Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MB_Shtanko_Teormex_2013_old

.pdf
Скачиваний:
212
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
11.75 Mб
Скачать

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

Модуль сили інерції тіла 4, яке здійснює поступальний рух,

4 m4a4 0.2m2a1 0.4ma1 ,

(3.36)

де a4 3 r 2a1 – прискорення тіла 4.

Після надання центру мас котка 1 можливого переміщення s1 у бік його руху коток 1 повернеться на кут 1, блоки 2 і 3 повернуться

на кути 2 і 3, а тіло 1 переміститься на відстань s4 (див.

рис. 3.15).

Загальне рівняння динаміки Fk sk k sk 0 для розглядуваного механізму має вигляд

P1 sin s1 1 s1 M1 1 Mок 1 M 2

M

2

M

3

P

sin s

 

2

3

4

4

 

4 s4 Fтр s4 0,

 

(3.37)

 

 

де Fтр fN4

fP4 cos β fm4g cos β 0.2 fmg cos β

– сила

тертя тіла 4;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mок N1 P1 cos m1g cos mg cos

– момент па-

ри сил опору кочення.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реакції підшипників

 

X

2 , Y2 ,

Z

2 ,

 

X

3 , Y3 ,

Z3 та сили ваги P2 ,

 

P3 роботу не виконують, тому що прикладені до нерухомих точок O2 і

O3. Сила

 

зч

 

 

 

F

прикладена до миттєвого центру швидкостей, перемі-

щення якого дорівнює нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

До рівняння (3.37) додамо такі кінематичні залежності

 

 

 

 

 

 

s1 ;

 

2

 

2 s1

 

3

;

 

s

4

 

3

r 2 s .

(3.38)

 

 

 

 

1

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

191

3 ДИНАМІКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Враховуючи (3.32) … (3.36) і (3.38), на підставі (3.37) маємо

a

 

m

i

2

i

2

 

s

 

m

2

1.2m

2x

1.2m

3x

0.8m

1

 

 

r

 

 

r

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 M

 

mg sin

 

mg cos

 

0.4mg sin

r

r

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

Q1 s1,

(3.39)

0.4 f mg cos

 

 

 

 

 

 

 

де Q1 – узагальнена сила.

Звідси прискорення центру мас котка 1

 

g

 

sin α

δ

cos α

2

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4 sin β f cos β

 

 

 

 

r

 

mrg

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

i

 

2

 

 

 

 

 

 

 

i

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 1 2

 

 

 

 

3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

 

 

 

 

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.81

sin30

 

 

 

 

 

cos30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4 sin30

 

 

0.1

cos30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

10

9.81

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

2

 

0.14

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T1

N1

1

 

0.0854g 0.838 м/с2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

 

 

 

Кутове прискорення котка 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

a1

 

8.38

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

1

 

a1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

 

 

 

 

Прискорення тіла 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.15

 

 

 

 

 

 

a

4

2a

2 0.0854g 0.1708g 1.676 м/с3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

192

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

Для визначення натягу в шнурі, що з’єднує тіла 1 і 2 (рис. 3.15), скористуємося загальним рівнянням динаміки

 

 

P1 sin a s1 1 s1 T1 s1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

ок

М

 

0.

 

Звідcи

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

 

 

T

P sin a

1

M ок

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

r

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mg sin a ma

mg cos a ma1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

r

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.02

 

 

 

0.0854

 

 

 

mg sin30

 

 

0.0854

 

 

cos30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mg 0.5 0.0854 0.2 0.866 0.0427 0.1987mg 19.49 H.

Для визначення натягу в шнурі, що з’єднує тіло 3 і 4 (рис. 3.16), скористаємося принципом Д’Аламбера в проекції на вісь х

 

 

 

 

 

 

s4

 

 

 

T4 Φ4

Fтp Р4 sin 0 ,

 

 

 

 

 

N4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a4

T4 звідки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

T

P sin β Φ

 

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

4

тp

 

 

 

 

F

тр

 

 

 

 

 

 

0.2mg sin30

 

0.2ma4 fmg cos30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2mg 0.5 0.1738 0.1 0.866

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.16

 

 

 

0.1515mg 14.86 H.

 

 

3.16.2 Рівняння Лагранжа ІІ-го роду

В умовах прикладу 3.6 визначити прискорення центрів мас тіл 1 і 4 з допомогою рівняння Лагранжа -го роду.

Систему, яку розглядаємо (рис. 3.17), має одну степінь вільності і рухається під дією сил ваги і пари сил з моментом М. За узагальнену координату виберемо переміщення центра мас тіла 1 q1=s1.

193

3 ДИНАМІКА

M

 

2

 

 

2

2

P2

2v1

s4 s4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

Mок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

s1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fзч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тоді рівняння Лагранжа другого роду буде мати вигляд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d dT

 

 

 

Q1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.40)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ds1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt ds1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де Т – кінетична енергія системи;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1 – узагальнена сила.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кінетична енергія механічної системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T=T1+T2+T3+T4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.41)

 

 

Кінетична енергія тіла 1, яке здійснює плоский рух,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

1

m 2

 

 

1 m r2

 

 

 

1

 

2

 

1

m 2

3

 

m 2

 

 

 

 

 

T

 

J

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, (3.42)

2

 

 

 

 

 

 

r

2

4

1

 

 

 

 

1x

 

1

2 1 1

 

2 2

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

1

 

 

 

 

 

де

1

– кутова швидкість тіла 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

194

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

Кінетична енергія блоків 2 і 3, що обертаються з кутовими швид-

костями

2

 

2 1

 

і

 

2 1

 

, дорівнює

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

2

 

1.2

 

 

 

i

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

2x

 

 

2

;

(3.43)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

r

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

1

 

 

 

 

1.2

 

 

i

 

 

2

2 .

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

m i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

3x

 

 

(3.44)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

r

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

3x

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

3 3x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

1

 

 

Кінетична енергія тіла 4, яке здійснює поступальний рух,

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

1

m 2

 

 

0.2

m4 2

 

 

0.8

m

2

,

 

 

 

 

 

 

 

(3.45)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де

4

 

 

r

 

2 1

 

r

 

2

1

– швидкість тіла 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Враховуючи (3.41)

(3.45),

і

 

те,

 

що

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, визначаємо

 

 

 

 

q1

s1

 

кінетичну енергію системи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

i3x

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

0.8

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

m

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

ms

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

i3x

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ms1

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.8 .

 

 

 

 

 

 

 

(3.46)

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тепер визначимо узагальнену силу Q, яка відповідає узагальненій координаті q1=s1. Прикладаємо до системи діючі на неї активні сили (див. рис. 3.17). Для визначення Q задаємо системі можливе переміщення, при якому координата s1 отримує приріст s1>0.

195

3 ДИНАМІКА

Елементарна робота діючих на систему сил, буде дорівнювати

δA1 P1 sin α δs1 Mок δ 1 М δ 2

Р4 sin β δs4

F

 

δs

4

 

mg sin a

δ mg cos α M 2

 

тр

 

 

 

 

r

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4mg sin β 0.4 fmg cos β δs1.

 

Коефіцієнт при s1 в (3.42) і буде силою Q, тобто

 

 

 

 

 

 

 

2M

 

 

Q mg

 

sin

 

cos

 

 

 

0.4 sin

f cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

mgr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підставляючи (3.46) і (3.48) в рівняння (3.40), одержимо

(3.47)

(3.48)

 

 

 

 

 

 

i

 

2

 

 

3

i

2x

 

 

mS1

 

 

1,2

 

 

 

3x

 

 

 

2

 

 

r

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mg sin r cos

0.8

2M 0.4 sin cos , mgr

звідки

 

a1

 

0.5g

0.0854g 0.838

2

; a4

2a1 1.676

 

3.

 

м/с

м/с

 

s1

5.852

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповідь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

 

 

a4

 

T1

T4

 

 

 

 

 

 

м/с2

 

 

Н

 

 

 

 

 

 

 

0.838

 

1.676

 

19.49

14.86

196

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

3.18Перелік контрольних питань до динаміки

3.18.1 Питання до третього рубіжного контролю (РК-3)

3Динаміка (визначення). Закони механіки Галілея-Ньютона.

4Задачі динаміки для вільної точки.

5Задачі динаміки для невільної точки.

6Диференціальні рівняння руху матеріальної точки у векторній формі.

7Диференціальні рівняння руху матеріальної точки у координатній формі.

8Диференціальні рівняння руху матеріальної точки у природній формі.

9Розв’язування диференціальних рівнянь прямолінійного руху точки

(F=const).

10Розв’язування диференціальних рівнянь прямолінійного руху точки

(F=f(t)).

11Розв’язування диференціальних рівнянь прямолінійного руху точки

(F=f(V)).

12Розв’язування диференціальних рівнянь прямолінійного руху точки

(Fx=f(x)).

13Вільні коливання точки. Відновлюючи сила. Диференційні рівняння. Частота і період коливань.

14Коливання точки з опором, пропорційним швидкості (диференційні рівняння, характеристичне рівняння, період затухаючих коливань).

15Залежність розв’язку диференційних рівнянь затухаючих коливань від виду коренів характеристичного рівняння.

16Вимушені коливання. Резонанс.

17Відносний стан спокою на поверхні Землі. Сила ваги.

18Рівняння відносного руху точки. Переносна і Коріолісова сила інерції точки.

19Окремі випадки відносного руху точки.

20Принцип відносності класичної механіки.

21Відносний рух тіла поблизу поверхні Землі (політ тіл).

22Відносний рух тіла поблизу поверхні Землі (вертикальне падіння).

23Відносний рух тіла по земній поверхні (закон Бера – північна півкуля).

24Відносний рух тіла по земній поверхні (закон Бера – південна півкуля).

25Відносний рух тіла на земній поверхні (рух вздовж екватора).

26Відносний рух тіла поблизу поверхні Землі (вертикальний зліт).

27Механічна система. Приклади.

28Сили зовнішні та внутрішні.

29Властивості внутрішніх сил.

197

3 ДИНАМІКА

30Маса системи. Центр мас системи.

31Радіус-вектор центра мас системи.

32Диференційні рівняння руху системи точок.

33Момент інерції однорідної прямокутної пластини.

34Момент інерції однорідного кільця.

35Теорема Гюйгенса-Штейнера.

36Момент інерції однорідного стержня.

37Радіус інерції тіла.

38Момент інерції відносно осей координат.

39Полярний момент інерції.

40Момент інерції тіла відносно осі.

41Момент інерції однорідної кулі.

42Момент інерції однорідного циліндричного тіла.

43Момент інерції тонкої циліндричної оболонки.

44Інтегральне визначення моменту інерції тіла відносно осі.

45Момент інерції тіла відносно паралельних осей.

46Момент інерції однорідного тонкого диска.

47Момент інерції однорідного конуса.

48Визначення елементарної роботи сили, прикладеної до точки (векторний спосіб задавання руху точки).

49Визначення елементарної роботи сили, прикладеної до точки (природний спосіб задавання руху точки).

50Визначення елементарної роботи сили, прикладеної до точки (координатний спосіб задавання руху точки).

51Робота сили на кінцевому переміщенні.

52Потенціальна сила (визначення).

53Робота сили ваги.

54Робота пружної сили.

55Робота сили тяжіння.

56Потужність сили.

57Робота сили тертя ковзання.

58Робота сили, прикладеної до тіла, що обертається.

59Робота моменту пари сил.

60Потужність обертального моменту.

61Робота сили тертя кочення.

62Робота потенціальних сил.

63Визначення потужності при координатному способі задавання руху.

64Міра руху матеріальної точки.

65Кількість руху точки і системи (визначення).

66Елементарний імпульс сили.

67Імпульс сили за кінцевий проміжок часу.

198

ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

3.18.2Питання до четвертого рубіжного контролю (РК-4)

1.Теорема про рух центра мас системи.

2.Теорема про зміну кількості руху точки (диференційна форма).

3.Теорема про зміну кількості руху точки (інтегральна форма).

4.Теорема про зміну кількості руху системи (диференційна форма).

5.Теорема про зміну кількості руху системи (інтегральна форма).

6.Теорема про зміну моменту кількості руху точки відносно центра.

7.Теорема про зміну моменту кількості руху точки відносно осі.

8.Теорема про зміну кінетичного моменту системи відносно центра.

9.Теорема про зміну кінетичного моменту системи відносно осі.

10.Теорема про зміну кінетичної енергії точки (диференційна форма).

11.Теорема про зміну кінетичної енергії точки (інтегральна форма).

12.Теорема про зміну кінетичної енергії системи (диференційна форма).

13.Теорема про зміну кінетичної енергії системи (інтегральна форма).

14.Похідна кінетичної енергії по часу.

15.Теорема про зміну кінетичної енергії для незмінної системи та системи з ідеальними в’язями.

16.Закон збереження руху центра мас системи. Приклади.

17.Закон збереження кількості руху. Приклади.

18.Закон збереження кінетичного моменту. Приклади.

19.Закон збереження механічної енергії.

20.Потенціальна енергія (визначення).

21.Потенціальна енергія для потенціальних сил.

22.Фізичний та математичний маятники (визначення).

23.Диференціальні рівняння обертального і плоского рухів твердого тіла.

24.Кінетична енергія твердого тіла (поступальний, обертальний і плоский рухи тіла).

25.Робота сили (природний, координатний і векторний способи задання руху точки).

26.Робота потенціальних сил.

27.Робота сил тертя ковзання і тертя кочення.

28.Кінетичний момент твердого тіла при обертальному та плоскому рухах.

29.Потужність (природний, векторний і координатний способи задання руху)

30.Кількість руху точки та системи точок.

31.Принцип Д’Аламбера для точки.

32.Метод кінетостатики для системи.

199

3 ДИНАМІКА

33.Головний вектор і головний момент сил інерції твердого тіла (визначення).

34.Головний вектор і головний момент сил інерції твердого тіла (поступальний, плоский і обертальний рухи).

35.Рівняння кінетостатики в проекціях на осі декартових координат.

36.В’язі і їх класифікація (утримуючі і не утримуючі, голономні і неголономні).

37.В’язі і їх класифікація (стаціонарні і нестаціонарні).

38.В’язі і їх класифікація (реальні і ідеальні). Приклади ідеальних в’язей.

39.Можливі переміщення точки і системи. Число ступенів волі.

40.Елементарна робота сили на можливому переміщенні.

41.Принципи можливих переміщень.

42.Узагальнені координати системи. Узагальнена швидкість. Вектор можливого переміщення.

43.Визначення узагальнених сил. Розмірність узагальненої сили.

44.Обчислення узагальнених сил за допомогою:

а) принципу можливих переміщень; б) потенціальної енергії.

45.Умови рівноваги системи взагалі та для потенціальних сил.

46.Загальне рівняння динаміки для системи з реальними в’язями.

47.Визначення елементарної роботи сил інерції системи на можливих переміщеннях при поступальному русі.

48.Визначення елементарної роботи сил інерції системи на можливих переміщеннях при обертальному русі.

49.Визначення елементарної роботи сил інерції системи на можливих переміщеннях при плоскому русі.

50.Рівняння Лагранжа другого роду.

51.Кінетичний потенціал. Рівняння Лагранжа у випадку потенціальних сил.

52.Основні припущення теорії удару.

53.Основне рівняння теорії удару.

54.Загальні теореми динаміки системи при ударі.

55.Ударний імпульс.

56.Коефіцієнт відновлення.

57.Експериментальне визначення коефіцієнту відновлення.

58.Теорема Карно.

59.Зміна кутової швидкості тіла відносно осі обертання за час удару.

60.Загальне рівняння динаміки для системи з ідеальними в’язями.

200

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]