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

7012

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
23.11.2023
Размер:
940.26 Кб
Скачать

20

Данные для решения задач С-1 и С-2

Задача С-1

α

Β

Р

 

 

 

 

 

Град.

Град.

кН

 

 

 

 

1

5

60

12

 

 

 

 

2

40

30

15

 

 

 

 

3

10

55

18

 

 

 

 

4

45

35

20

 

 

 

 

5

15

50

25

 

 

 

 

6

50

30

30

 

 

 

 

7

20

45

33

 

 

 

 

8

55

25

38

 

 

 

 

9

25

40

40

 

 

 

 

10

60

20

45

 

 

 

 

11

30

35

48

 

 

 

 

12

65

15

50

 

 

 

 

13

35

30

52

 

 

 

 

14

70

45

56

 

 

 

 

15

40

25

60

 

 

 

 

16

75

30

62

 

 

 

 

17

45

20

64

 

 

 

 

18

35

15

66

 

 

 

 

19

50

80

10

 

 

 

 

20

30

65

12

 

 

 

 

21

55

75

14

 

 

 

 

22

25

60

16

 

 

 

 

23

60

70

18

 

 

 

 

24

20

50

24

 

 

 

 

25

65

15

26

 

 

 

 

26

15

45

32

 

 

 

 

27

70

10

36

 

 

 

 

28

10

40

38

 

 

 

 

28

75

5

42

 

 

 

 

30

5

30

46

 

 

 

 

Задача С-2

a

b

F

M

q

 

 

 

 

 

 

 

м

м

кН

кН·м

кН/м

 

 

 

 

 

 

1

1

2

12

20

1

 

 

 

 

 

 

2

1/2

3

15

25

1/2

 

 

 

 

 

 

3

2

1

18

12

1

 

 

 

 

 

 

4

1

3

20

15

2

 

 

 

 

 

 

5

1/2

2

25

18

1/2

 

 

 

 

 

 

6

2

1

12

25

1

 

 

 

 

 

 

7

1

1

15

20

1/2

 

 

 

 

 

 

8

1/2

2

18

15

2

 

 

 

 

 

 

9

2

3

20

12

1

 

 

 

 

 

 

10

1

2

25

18

2

 

 

 

 

 

 

11

1/2

3

12

20

1/2

 

 

 

 

 

 

12

2

1

15

25

1

 

 

 

 

 

 

13

1

3

18

12

1/2

 

 

 

 

 

 

14

1/2

2

20

15

2

 

 

 

 

 

 

15

2

1

25

18

1

 

 

 

 

 

 

16

1

1

12

25

2

 

 

 

 

 

 

17

1/2

2

15

20

1

 

 

 

 

 

 

18

2

3

18

15

2

 

 

 

 

 

 

19

1

2

20

12

1

 

 

 

 

 

 

20

1/2

3

25

18

1/2

 

 

 

 

 

 

21

2

1

12

20

2

 

 

 

 

 

 

22

1

3

15

25

2

 

 

 

 

 

 

23

1/2

2

18

12

1

 

 

 

 

 

 

24

2

1

20

15

2

 

 

 

 

 

 

25

1

1

25

18

1

 

 

 

 

 

 

26

1/2

2

12

25

1/2

 

 

 

 

 

 

27

2

3

15

20

1

 

 

 

 

 

 

28

1

3

18

15

2

 

 

 

 

 

 

28

1/2

2

20

12

1

 

 

 

 

 

 

30

2

1

25

18

1/2

 

 

 

 

 

 

21

Данные для решения задач К-1 и К-2

Задача К-1

a

b

c

d

n

t1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

1

2

0.5

1

2

1

7/3

 

 

 

 

 

 

 

2

1.5

1

2

1

2

8/3

 

 

 

 

 

 

 

3

1

2

3

2

3

10/3

 

 

 

 

 

 

 

4

2

1.5

2

3

2

7/8

 

 

 

 

 

 

 

5

1.5

0.5

3

2

3

7/9

 

 

 

 

 

 

 

6

1

1

1

3

2

9/7

 

 

 

 

 

 

 

7

2

2

2

1

1

9/5

 

 

 

 

 

 

 

8

1.5

1.5

3

1

1

7/5

 

 

 

 

 

 

 

9

1

0.5

1

2

2

5/7

 

 

 

 

 

 

 

10

2

1

2

3

3

8/7

 

 

 

 

 

 

 

11

1.5

2

1

3

2

4/3

 

 

 

 

 

 

 

12

1

1.5

2

2

3

5/3

 

 

 

 

 

 

 

13

2

0.5

3

1

1

6/5

 

 

 

 

 

 

 

14

1.5

1

2

1

2

5/6

 

 

 

 

 

 

 

15

1

2

1

2

1

7/6

 

 

 

 

 

 

 

16

2

1.5

1

3

2

6/7

 

 

 

 

 

 

 

17

1.5

0.5

2

2

3

7/3

 

 

 

 

 

 

 

18

1

1

3

3

3

8/3

 

 

 

 

 

 

 

19

2

2

3

1

2

10/3

 

 

 

 

 

 

 

20

2

1.5

2

1

1

7/8

 

 

 

 

 

 

 

21

1

0.5

1

2

2

7/9

 

 

 

 

 

 

 

22

2

1

2

3

1

9/7

 

 

 

 

 

 

 

23

1.5

2

3

3

2

9/5

 

 

 

 

 

 

 

24

1

1.5

2

2

3

7/5

 

 

 

 

 

 

 

25

2

0.5

1

1

2

5/7

 

 

 

 

 

 

 

26

3

1

1

1

3

8/7

 

 

 

 

 

 

 

27

1

2

2

2

2

4/3

 

 

 

 

 

 

 

28

2

3

3

3

1

5/3

 

 

 

 

 

 

 

28

1.5

1

1

1

1

6/5

 

 

 

 

 

 

 

30

1

2

2

3

2

5/6

 

 

 

 

 

 

 

Задача К-2

ω

OA

AB

R

α

 

 

 

 

 

 

 

1/с

см

см

см

Град.

 

 

 

 

 

 

1

2

20

40

15

20

 

 

 

 

 

 

2

1,5

30

60

25

60

 

 

 

 

 

 

3

3

25

50

20

25

 

 

 

 

 

 

4

1,5

40

70

35

55

 

 

 

 

 

 

5

4

35

60

30

30

 

 

 

 

 

 

6

1,5

25

40

15

50

 

 

 

 

 

 

7

2,5

35

55

25

35

 

 

 

 

 

 

8

2

30

65

20

15

 

 

 

 

 

 

9

3

45

80

35

40

 

 

 

 

 

 

10

2

40

80

30

35

 

 

 

 

 

 

11

1,5

20

40

15

20

 

 

 

 

 

 

12

3

30

55

25

60

 

 

 

 

 

 

13

1,5

25

45

20

25

 

 

 

 

 

 

14

4

40

70

35

55

 

 

 

 

 

 

15

1,5

35

75

30

30

 

 

 

 

 

 

16

2,5

25

45

15

50

 

 

 

 

 

 

17

2

35

65

25

35

 

 

 

 

 

 

18

3

30

60

20

15

 

 

 

 

 

 

19

2

45

75

35

40

 

 

 

 

 

 

20

1,5

40

70

30

35

 

 

 

 

 

 

21

3

20

35

15

20

 

 

 

 

 

 

22

1,5

30

65

25

60

 

 

 

 

 

 

23

4

25

45

20

25

 

 

 

 

 

 

24

1,5

40

70

35

55

 

 

 

 

 

 

25

2,5

35

70

30

30

 

 

 

 

 

 

26

2

25

50

15

50

 

 

 

 

 

 

27

3

35

65

25

35

 

 

 

 

 

 

28

2

30

55

20

15

 

 

 

 

 

 

28

1,5

45

80

35

40

 

 

 

 

 

 

30

3

40

75

30

35

 

 

 

 

 

 

22

Данные для решения задачи Д-1

Задача Д-1

mA

mB

mD

mE

k1

k2

k3

a

α

β

µ

S

 

 

 

 

 

 

 

 

см

град

град

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

12m

3m

2m

m

3

2

1

10

30

60

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

8m

m

2m

m

2

1

1

10

45

60

0.15

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

10m

2m

m

m

3

2

2

8

20

45

0.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

12m

3m

2m

m

3

2.5

2

10

60

30

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

6m

m

2m

m

4

2

1

5

30

40

0.15

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

10m

2m

m

m

2

1

1.5

10

40

45

0.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

12m

2m

3m

m

4

3

2

8

50

60

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

8m

3m

2m

m

3

2

1.5

10

30

50

0.2

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

10m

3m

2m

m

4

3

2

12

20

60

0.15

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

9m

2m

m

m

4

2

2

10

40

45

0.1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

10m

3m

3m

2m

4

2

3

8

45

30

0.15

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

8m

2m

m

m

1.5

1

0.5

10

30

45

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

7m

2m

m

m

4

2

2

12

60

60

0.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

12m

3m

2m

m

3

2

1

8

45

45

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

15m

3m

2m

2m

4

3

2

10

30

45

0.15

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

10m

4m

2m

m

3

2

1.5

10

60

60

0.2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

12m

3m

2m

m

4

3

2

8

20

45

0.1

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

10m

2m

m

m

3

2

1

10

30

60

0.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

16m

3m

2m

m

3

3

2

5

45

50

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

8m

2m

m

m

4

2

0.5

10

40

40

0.15

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

10m

3m

2m

m

3

2

1

8

30

60

0.1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

12m

m

3m

m

4

2

1.5

10

30

30

0.15

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

8m

2m

3m

m

3

1

2

12

45

45

0.2

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

10m

2m

3m

m

4

2

1

10

60

30

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

8m

m

2m

m

4

2

2

8

40

30

0.15

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

12m

2m

2m

m

3

2

1

10

20

40

0.2

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

14m

3m

3m

m

4

3

1

12

30

60

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

15m

3m

2m

m

4

3

2

8

40

45

0.2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

8m

2m

m

m

3

2

0.5

10

20

60

0.1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

10m

2m

3m

m

4

1

0.5

12

30

40

0.15

1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

Данные для решения задачи Д-2

Задача Д-2

a

b

c

F1

F2

M1

M2

q

α

 

м

м

м

кН

кН

кН·м

кН·м

кН/м

град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1.0

1.25

1.0

20

25

20

10

5

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1.0

1.0

1.25

10

30

25

15

4

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1.25

1.0

1.0

20

30

30

20

8

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

1.25

1.25

1.0

40

40

35

25

10

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1.0

1.0

1.0

10

50

40

30

5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1.25

1.0

1.25

20

30

20

35

4

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

1.0

1.25

1.25

30

40

25

10

8

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

0.8

1.0

0.8

40

50

30

15

10

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

0.8

0.8

0.8

10

30

35

20

12

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

0.8

0.8

1.0

20

40

40

25

5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

1.0

0.8

0.8

30

50

20

30

4

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

1.0

1.0

0.8

40

30

25

35

8

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

1.0

0.8

1.0

10

40

30

10

10

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

0.8

1.0

1.0

20

50

35

15

12

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

1.25

1.25

1.25

30

30

40

20

8

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

1.0

1.25

1.0

40

40

20

25

5

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

1.0

1.0

1.25

10

50

25

30

4

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

1.25

1.0

1.0

20

30

30

35

8

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

1.25

1.25

1.0

30

40

35

10

10

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

1.0

1.0

1.0

40

50

40

15

12

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

1.25

1.0

1.25

10

30

20

20

15

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

1.0

1.25

1.25

20

40

25

25

10

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

0.8

1.0

0.8

30

50

30

30

5

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

0.8

0.8

0.8

40

30

35

35

4

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

0.8

0.8

1.0

10

40

40

10

8

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

1.0

0.8

0.8

20

50

20

15

10

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

1.0

1.0

0.8

30

30

25

20

5

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

1.0

0.8

1.0

40

40

30

25

4

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

0.8

1.0

1.0

20

50

35

30

8

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

1.25

1.25

1.25

30

20

40

35

10

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

Примеры решения задач самостоятельной проектировочной работы

Задача С-1 Равновесие плоской системы сходящихся сил

Дано: Р = 10кН ; трение отсутствует; размеры блока не учитываются. Определить реакции связей N1 и N2 .

y

30°

N 1

N 2 30°

x

T = P

 

T

P

Рис.1

Рис.2

Аналитическое решение:

 

1.Освобождаем узел С от связей, и предполагая стержни растянутыми, заменяем их неизвестными силами N1 и N2 (рис.2).

2.Выбираем систему координат Сху.

3.Записываем условие равновесия узла С.

Хi

= 0;

 

N1 cos30° + N2 + T cos 45° = 0;

 

 

 

 

= 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yi

 

N1 sin 30° − T sin 45° − P = 0;

4.

 

Решаем систему уравнений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P(1 + sin 45°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

=

 

= 2P 1 +

 

= P(2 +

 

 

2 )= 3.4142P = 34.142кН;

1

 

 

 

 

 

 

 

sin 30°

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N 2

= -N1 cos 30° - T cos 45° = -34.142 ×

 

3

-10 ×

 

2

= -36.638кН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

Знак «минус» говорит о том, что реакция N2 на самом деле направлена в другую сторону, то есть 2-й стержень сжат.

Проверяем решение графоаналитическим (геометрическим) способом:

1. Выбираем масштаб и строим многоугольник сил, начиная с известных сил Р и Т .

25

T = P

C

ϕ = 22°30′

 

T

 

 

 

α

 

 

 

ϕ

ϕ

ϕ

P

T

 

ϕ F

 

 

 

 

F

 

 

 

β

 

 

 

P

 

 

 

 

30°

N 1

N 2

30°

B

A

.

2. По правилу параллелограмма складываем силы Р и Т , заменяя их

равнодействующей F .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+102 + 2 ×10 ×10 ×

2

= 18.478кН. (рис. 3)

 

F = P 2

+ T 2 + 2PT cos 45° = 102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определяем углы треугольника АВС.

 

 

 

 

 

 

 

α = 180° − 45° − ϕ − 30° = 82°30′;

 

β = 180° − 30° − α = 67°30′. (рис. 4)

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 , пользуясь теоремой синусов.

 

Определяем реакции

N1 и

N

 

 

 

N1

 

=

 

F

,

 

откуда

 

 

N1

=

 

 

 

F × sin 67°30′

=

18.478 × 0.9225

 

 

= 34.092кН;

 

sin 67°30′

 

sin 30°

 

 

 

 

 

 

sin 30°

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2

 

=

 

F

,

 

откуда

 

 

N 2

=

 

 

 

F × sin 82°30′

=

18.478 × 0.9910

 

= 36.623кН.

 

sin 82°30′

 

sin 30°

 

 

 

 

 

 

sin 30°

 

0.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погрешности составляют:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ1

=

 

34.142 - 34.092

 

×100% = 0.146%, δ 2

=

 

 

36.638 - 36.623

 

 

×100% = 0.041%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34.142

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36.638

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

 

Реакции стержней равны: N1

= 34.092кН (стержень растянут),

N 2 = 36.623кН (стержень сжат).

Задача С-2 Равновесие плоской системы сил, приложенных к составной раме

Дано: F = 24кН , q = 10кН / м, M = 30кНм .

Определить реакции опор

 

 

D

м

 

F

1.5

 

q

 

 

1м

A

C

1м

А и В.

М

B

М

C

2м

 

3м

 

 

 

1.5м

 

 

1.5м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.6

26

Решение:

1.Отбрасываем связи (опоры) и заменяем их неизвестными реакциями. Распределенные нагрузки заменяем равнодействующими (рис.6).

2.Заменяем распределенную нагрузку ее равнодействующей

Q = q ×1.6м = 10 кН ×1.6м = 16кН.

м

3. Составляем уравнение, выражающее отсутствие поворота второго диска относительно первого диска.

mC(2) = 0;

- F ×1.5 - M + X B × 2 = 0;

откуда

X B

=

F ×1.5

+ M

=

24 ×1.5 + 30

= 33кН.

 

 

 

 

 

2

2

 

4. Пользуясь аксиомой отвердения, составляем уравнения равновесия всей конструкции, считая ее абсолютно твердым телом.

X = 0

X A + X B - Q = 0

 

 

 

= 0

 

 

 

 

Y

YA - F = 0

 

 

 

 

 

= 0;

 

- F × 6.5

- M + X B

×1 = 0.

mA

M A + Q ×1.25

 

 

 

 

 

 

 

5. Решаем систему уравнений и находим неизвестные реакции.

X A = -X B + Q = -33 + 25 = -8кН;

YA = F = 24кН;

M A = -Q ×1.25 + F × 6.5 + M - X B ×1 = -25 ×1.25 + 24 × 6.5 + 30 - 33×1 = 121.75кН × м.

6.Выполняем проверку, вычисляя сумму моментов всех сил приложенных

краме относительно произвольной точки D.

mD = M A + X A × 2.5 - YA × 5 - Q ×1.25 - F ×1.5 - M + X B × 2 =

121.75 - 8 × 2.5 - 24 × 5 - 25 ×1.25 - 24 ×1.5 - 30 + 33 × 3.5 = 0

Проверка выполняется.

Ответ: Реакции равны:

X A = -8кН (сила направлена в другую сторону),

 

YA = 24кН,

M A = 121.75кН × м, X B = 33кН.

 

 

Задача К-1

 

Координатный способ задания движения точки

 

 

 

Координатным способом задан закон движения материальной точки.

2 2 3

 

1 3 .

 

Построить

траекторию движения, отметив на ней положение точки M в

3

 

заданный момент времени. Для заданного момента времени t = 1c определить скорость, полное, нормальное и касательное ускорения точки, определить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

радиус кривизны траектории. Определить каким является движение:

ускоренным, равномерным или замедленным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Определяем траекторию. Исключаем время из закона движения точки.

 

 

 

 

 

 

 

,

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

.

2&

 

 

Складывая, получаем

 

1

 

откуда

3

" #$ %

 

 

Преобразуем к виду:

 

# %

4& % " #$ % 2&

.

 

 

 

 

 

 

 

# % 1&.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введем новые переменные:

$

$ % 2

с обратным переходом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( % 4

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

($ $

% " $

 

 

 

 

 

Получим уравнение

квадратной

параболы

 

с ветвями

 

 

4

направленными вниз и вершиной с координатами

 

($

0

или

($ 2.

Строим параболу:

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

4

 

при

$

0

 

0

 

 

#Точка # 2, 4&&,

 

 

 

 

 

при

1

 

 

 

 

 

,

 

при

$

 

2

%0.75

 

 

#Точки # 1, 3.25& и # 3, . 3.25&&

 

 

 

y

$

 

y

%3.0

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

#Точки #0, 1& и # 4, 1&&

 

 

 

 

 

 

 

 

M0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

x1

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

R

 

 

 

M1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

 

 

R

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

aτ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

x

 

1

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

3

4

x

 

 

 

 

 

Рис.7

 

 

 

 

 

 

Рис.8

 

 

 

 

 

Траектория незамкнута.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Определяем границы траектории, исходя из неравенства

 

 

 

 

1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Определяем%1 2

 

2 1

 

 

 

28

$ % 2 2 2

 

 

 

 

0 2 $ 2 4.

 

 

 

%2 2

 

 

 

 

 

 

Получим:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$3 2 2

 

2 2 60 2 2 ∙1

3 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

положение точки М при t=

 

c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 1 3

 

3

 

 

1 3

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

3

1 3 ∙

3

3.25 м.

 

 

 

 

 

 

 

1 3 ∙ 7

2

9

 

4

 

Показываем

точку М на рисунке (рис.8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Определяем скорость точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<

2 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого определяем проекции вектора скорости на координатные оси:

 

: $;

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

3

 

%2 ∙ 7 3

 

9 ∙ 3

%

3 3

 

,

2

 

 

 

<

1 3

 

 

3

 

3 ∙ 72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

: ;

 

 

 

 

 

<

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

9

 

3

3

При

t=1c

 

 

60

 

и

 

 

120 #180 %

>& 60

 

 

.

 

 

 

%

 

%1.81 м⁄с,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

:

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изображаем:

 

 

2.72

м⁄с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

 

вектор скорости на рисунке (рис.8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

: A:

 

 

 

:

 

 

√1.81

 

2.72

 

 

3.27 м⁄с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем модуль вектора скорости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем ускорение точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для этого определяем проекции вектора ускорения на координатные оси:

 

 

B

:;

 

 

 

 

 

 

DEFG ∙HIJFKG

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$C

 

DEFK

 

 

 

 

 

 

 

% L

 

∙ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D ∙HIJ G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

:; C

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120 % .

 

 

При

t=1c.

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

B

 

%

L

 

%

LE

%1.10

 

смE,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

%

 

 

%

E

%3.29

м

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вектор

ускорения

 

 

 

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изображаем

 

на рисункес

 

(рис.8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдем модуль ускорения:

29

B AB B 1.10 3.29 3.47 смE.

Проектируем вектор ускорения на направление вектора скорости:

BN

N

 

N

 

. X

%2.13

сE.

 

NOP∙QOP

 

RNSQSTNUQUV

 

# .W &∙# . &T .X ∙# . L&

 

м

Проекция отрицательна, то есть движение при t=1c. является замедленным.

|B Найденная| проекция по модулю равна касательному ускорению

N .

B

AB

B

√3.47

2.13

 

2.74 с .

Вычисляем нормальное ускорение:

 

м

J

 

Z

 

 

 

E

Показываем найденные ускорения на рисунке (рис.8).

Вычисляем радиус кривизны траектории в данной точке

5. [ QN\E ..X"XE 3.9м. :

Ответ: М(3;3,25), V=3,27м/с, а=3,47м/с2, аτ=2,13м/с2, аn=2,74м/с2,

Точка совершает криволинейное замедленное движение.

|BZ|

ρ=3,9м.

Задача К-2 Плоскопараллельное движение твердого тела

Кривошип ОА вращается вокруг шарнира О с постоянной угловой скоростью ω, приводя в движение последующие звенья кривошипношатунного механизма.

В некоторый момент времени t механизм занимает показанное на схеме положение. Для этого момента времени построить план скоростей. Определить положение МЦС для каждого звена механизма, найти скорости обозначенных буквами точек механизма и угловые скорости всех звеньев и колес механизма. Найти вектора полного ускорения точек А и В, и угловое

Дано:

] ]

^_

1

с

b

60

 

, b

 

30

 

, b

 

120

 

,

b

150

 

,

 

 

рад,

 

 

 

 

 

 

 

 

"

 

 

ускорение звена АВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA = 70 см,

AB = 70 см,

KL = 70 см,

R = 20 см.

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]