
- •Передмова
- •І програма -питання
- •1 Статика твердого тіла
- •2 Кінематика
- •3 Динаміка
- •2 Методичні вказівки щодо вивчення теоретичного матеріалу
- •3 Знання та вміння, що необхідні для розв’язання більшості задач
- •3.1. В’язі, реакції в’язей
- •3.2. Проекція сили на вісь
- •3.3. Момент сили відносно точки
- •Рекомендація
- •3.4. Момент сили відносно осі
- •3.5. Пара сил та її момент
- •4 Загальні методичні вказівки до р08в’язання задач з кожного розділу курсу
- •4.1 Алгоритм розв’язання задач на рівновагу:
- •4.2 Алгоритм розв’язання задач кінематики:
- •4.2.1. Виділити матеріальний об’єкт (точку, тверде тіло), кінематичні характеристики руху якого необхідно визначити.
- •4.2.2. Встановити рух, який здійснює виділений матеріальний об’єкт. При цьому необхідно пам’ятати що:
- •4.2.3. Ще раз повторити теоретичний матеріал відповідно даної теми (руху), виписавши й застосувавши формули, за долом гою яких по заданим величинам визначаються шукані кінематичні характеристики руху.
- •1. Пряма задача (перша задача динаміки). За відомими кінематичними характеристиками руху матеріального об’єкту визначаються сили, що діють на цей об’єкт.
- •4.3. Алгоритм розв’язання задач динаміки:
- •5 Kоhкpethi методичні вказівки до розв’язань задач
- •5.1. Задача с1
- •5.1.3. Теорему про три сили.
- •5.1.4. Геометричну умову рівноваги системи збіжних сил. Для рівноваги системи збіжних сил необхідно й достатньо, щоб векторний (силовий) багатокутник, побудований із сил, був замкнутим.
- •5.2. Задача с2
- •5.3. Задача с3.
- •5.4.2. Рівняння рівноваги плоскої системи сил - рівн. 5.6, 5.7, 5.8.
- •5.5 Задача с5
- •5.6. Задача с6
- •5.7. Задача с7
- •5.7.2. Спосіб розбиття.
- •5.7.3. Спосіб від’ємних площ.
- •5.8. Задача с8
- •5.9. Задача к1
- •5.10. Задача к2
- •5.11. Задача к3
- •5.12. Задача к4
- •5.13. Задача к5
- •5.14. Задача к6
- •5.15. Задача к7
- •5.16. Задача д1
- •5.17. Задача д2
- •5.18. Задача д3
- •5.19 Задача д4
- •5.20. Задача д5
- •5.21. Задача д6
- •5.22. Задача д7
- •5.23. Задача д8
- •5.24. Задача д9
- •5.25. Задача д10
- •5.26. Задача д11
- •5.27. Задача д12
- •5.28. Задача д13
- •5.29. Задача д14
- •5.30. Задача д15
- •5.31. Задача д16
- •6 Вибір варіантів контрольних завдань. Вимоги, що ставляться до виконання робіт та контрольні завдання
- •Задача с1
- •Задача с2
- •Задача с3
- •Задача с4
- •Задача с5
- •Задача с 6-1
- •Задача с 6-2
- •Задача с7
- •Задача с8
- •Задача к1
- •Задача к2
- •Задача к3
- •Задача к4
- •Задача к5
- •Задача к6
- •Задача к7
- •Задача д1
- •Задача д2
- •Задача д3
- •Задача д4
- •Задача д5
- •Задача д6
- •Задача д7
- •Задача д8
- •Задача д9
- •Задача д10
- •Задача д11
- •Задача д12
- •7 Перелік типових задач
- •Література
- •Взірець виконання розрахункової роботи
- •1.1 Визначення напряму руху механізму
- •1.2 Кінематичний розрахунок
- •1.3 Визначення прискорення вантажу методом складання диференціальних рівнянь руху кожної ланки механізму
- •1.4 Визначення прискорення вантажу за теоремою про зміну моменту кількості руху механічної системи
- •1.5 Визначення прискорення вантажу по теоремі про зміну кінетичної енергії системи
- •1.6 Визначення прискорення вантажу за загальним рівнянням динаміки
- •1.7 Визначення прискорення вантажу за рівнянням Лагранжа іі роду
- •1.8 Числовий розрахунок прискорення вантажу
- •1.9 Визначення швидкості вантажу з механізму
- •1.10 Визначення натягу нитки
Задача д11
До горизонтального
вала, що закріплений у підшипниках А
та В
жорстко прикріплені: в точці
— однорідний суцільний диск радіуса
м й масою
кг, площина котрого перпендикулярна до
осі вала, а центр ваги зміщений від осі
вала на відстань
;
в точці
— тонкий прямолінійний стрижень довжиною
м й масою
кг, що утворює з віссю вала кут
До вала прикладений обертовий момент
М,
як вказано на рис. Д 11.
В момент часу
с визначити реакції підшипників А
та В;
обчислити у відсотках долю їхніх
динамічних складових, якщо у вказаний
момент часу відрізок
та стрижень
знаходиться в координатних площинах,
що вказані в табл.
Д 11а. Необхідно
для розв’язання дані наведені в табл.
Д 11а та Д 11б.
Таблиця Д 11а Таблиця Д 11б
Варіант |
Нм |
|
Коорд. площини, в яких знаходиться |
|
Варіант |
м |
м |
м |
град |
|
|
|
|||||||||
1 |
8 |
0,05 |
|
|
1 |
0,2 |
0,5 |
0,3 |
30 |
|
2 |
10 |
0,10 |
|
|
2 |
0,3 |
0,2 |
0,5 |
45 |
|
3 |
12 |
0,15 |
|
|
3 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
60 |
|
4 |
|
0,20 |
|
|
4 |
0,2 |
0,6 |
0,2 |
90 |
|
5 |
|
0,25 |
|
|
5 |
0,6 |
0,2 |
0,2 |
120 |
|
6 |
14 |
0,30 |
|
|
6 |
0,3 |
0,3 |
0,4 |
135 |
|
7 |
|
0,50 |
|
|
7 |
0,4 |
0,2 |
0,4 |
150 |
|
8 |
5 |
0,40 |
|
|
8 |
0,2 |
0,7 |
0,1 |
30 |
|
9 |
9 |
0,20 |
|
|
9 |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
60 |
|
0 |
7 |
0,00 |
|
|
0 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
120 |
У вказаний момент
часу вал має кутову швидкість
с-1.
Рисунок Д11
Задача д12
На механізм, що
розташований у горизонтальній площині,
діють, як показано на рис. Д12, пара сил
з моментом М
та дві сили
та
.
Довжини стрижнів дорівнюють
м;
м. Довжини інших стрижнів вибрати
самостійно. Точка К
знаходиться посередині стрижня АВ.
Згідно заданим К
та
визначити величину й напрямок сили
,
якщо механізм перебуває в рівновазі в
положенні, що визначається кутами
.
Значення всіх заданих величин подані
в табл. Д 12а та Д 12б.
Таблиця Д 12а Таблиця Д 12б
Варіант |
Нм |
|
|
|
|
Варіант |
Н |
|
|
|
град |
град |
|||||||||
1 |
10 |
90 |
150 |
30 |
1 |
100 |
30 |
60 |
||
2 |
12 |
50 |
120 |
60 |
2 |
120 |
45 |
60 |
||
3 |
14 |
45 |
135 |
45 |
3 |
140 |
60 |
45 |
||
4 |
18 |
30 |
90 |
60 |
4 |
160 |
90 |
30 |
||
5 |
20 |
0 |
60 |
120 |
5 |
180 |
120 |
60 |
||
6 |
19 |
120 |
45 |
135 |
6 |
200 |
135 |
30 |
||
7 |
17 |
135 |
30 |
150 |
7 |
220 |
150 |
45 |
||
8 |
15 |
150 |
120 |
60 |
8 |
240 |
30 |
30 |
||
9 |
13 |
180 |
150 |
30 |
9 |
260 |
45 |
60 |
||
0 |
11 |
30 |
135 |
45 |
0 |
280 |
60 |
30 |
Примітка:
побудову креслення починати зі стрижня
положення котрого визначається кутом
.
Рисунок Д12
ЗАДАЧА Д13
Застосовуючи принцип можливих переміщень, визначити реакції зовнішніх опор складної конструкції, котра задана у задачі С4. Необхідні для розв’язання дані вибрати з табл. С 4а та С 4б.
ЗАДАЧА Д14
Застосовуючи загальне рівняння динаміки, визначити кутове прискорення шківа 2 механізму, що заданий у задачі Д10. Необхідні для розв’язання дані вибрати з табл. Д 10а та Д 10б.
ЗАДАЧА Д15
Складаючи рівняння Лагранжа другого роду, визначити кутове прискорення шківа 2 механізму, що заданий у задачі Д10. Необхідні для розв’язання дані вибрати з табл. Д 10а та Д 10б.
ЗАДАЧА Д 16-1
Скласти диференційні
рівняння руху механічної системи, що
складається з точки А
масою
і точки В
масою
котрі з’єднані невагомим стрижнем
довжини
.
Точка А
рухається гладкою циліндричною поверхнею
радіуса
(рис.
Д 16-1).
ЗАДАЧА Д 16-2
Скласти диференційні
рівняння руху механічної системи, що
складається з тіла 1 масою
і точки 2 масою
.
Точка й тіло з’єднані невагомим стрижнем.
Саме тіло приєднано до вертикальної
стіни пружини, коефіцієнт жорсткості
якої С
(рис. Д 16-2). Тертям знехтувати. Довжина
стрижня
.
ЗАДАЧА Д 16-3
Дошка АВ масою рухається похилою площиною, що складає з горизонтом кут . нею може рухатися без ковзання однорідний суцільний циліндр масою (рис. Д 16-3). Скласти диференційні рівняння руху системи. Всіма опорами знехтувати.
ЗАДАЧА Д 16-4
На гладкій горизонтальній площині розміщена трикутна призма масою . Гранню призми котиться без ковзання однорідний круглий циліндр масою . Скласти диференційні рівняння руху системи, якщо до призми прикладена сила . Всіма опорами знехтувати (рис. Д 16-4).
ЗАДАЧА Д 16-5
Механічна система, що складається з тіла А масою та суцільного однорідного циліндра масою , знаходиться на гладкій площині, котра складає з горизонтом кут (рис. Д 16-5). До тіла прикріплена тонка нитка, що намотана на циліндр, який, розмотуючи нитку, скочується площиною. Скласти диференційні рівняння руху системи, якщо до тіла А прикладена сила . Всіма опорами знехтувати.
ЗАДАЧА Д 16-6
Система складається з тонкого однорідного стрижня 1 масою , на одному кінці якого є горизонтальна вісь обертання А, а на другому — за допомогою пружини з коефіцієнтом жорсткості прикріплений вантаж масою . Стрижень утримується у вертикальній площині пружини з коефіцієнтом жорсткості . Скласти диференційні рівняння руху системи.
ЗАДАЧА Д 16-7
Однорідний
суцільний циліндр масою
і радіуса
,
падаючи під дією сили ваги, призводить
до руху за допомогою тонкої невагомої
нитки блок 2 радіуса
;
маса котрого рівномірно розподілена
уздовж його ободу (рис. Д 16-7). Нехтуючи
всіма опорами, скласти диференційні
рівняння руху системи.
ЗАДАЧА Д 16-8
Однорідний суцільний циліндр А масою та радіуса , рухається гладкою похилою площиною, що складає з горизонталлю кут . Циліндр обмотано тонкою невагомою ниткою, що перекинута через невагомий блок С й прикріплено до вантажу В масою . Скласти диференційні рівняння руху системи (рис. Д 16-8).
ЗАДАЧА Д 16-9
Матеріальна точка А масою рухається уздовж тонкого однорідного кільця радіуса та масою , котра обертається навколо вертикальної осі під дією моменту М (рис. Д 16-9). Скласти диференційні рівняння руху системи.
ЗАДАЧА Д 16-0
Скласти диференційні рівняння руху механічної системи, що складається з однорідного суцільного циліндра масою , котрий скочується без ковзання похилою площиною, що утворює кут з горизонтом, й тонкого прямолінійного стрижня довжиною 0,6 м та масою . Стрижень здійснює коливання навколо осі, що проходить через центр циліндра перпендикулярно до площини рисунка (рис. Д 16-0).
Рисунок Д 16