- •Теоретическая механика (разделы «Статика», «Кинематика»)
- •Введение
- •Программа дисциплины «теоретическая механика»
- •Требования
- •Цели и задачи дисциплины
- •Требования к уровню освоения содержания дисциплины
- •Общие положения
- •Рекомендуется следующий порядок решения контрольных работ
- •Программа раздела «статика»
- •Программа раздела «кинематика»
- •Раздел первый
- •1. Статика
- •1.1. Основные понятия статики
- •1.2. Аксиомы статики
- •Следствие 1
- •Следствие 2
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.3. Связи и реакции связей
- •Шарнирно-подвижная и неподвижная опоры
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.4. Проекции силы на ось и плоскость
- •1.5. Аналитический способ сложения сил
- •1.6. Аналитические условия равновесия системы сходящихся сил
- •1.7. Алгоритм решения задач статики
- •Алгоритм решения задач статики
- •1.8. Пример решения задачи на плоскую сходящуюся систему сил
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.9. Пара сил
- •Следствия из теоремы:
- •1.10. Сложение пар сил
- •1.11. Условия равновесия пар сил
- •1.12. Вектор момента силы относительно точки
- •1.13. Алгебраический момент силы относительно точки
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.14. Приведение силы к заданному центру (метод Пуансо)
- •1.15. Приведение произвольной системы сил к заданному центру
- •1.16. Аналитические условия равновесия плоской произвольной системы сил
- •1.17. Другие типы связей на плоскости
- •1.18. Варианты курсового задания с 1 «Определение реакций опор твёрдого тела»
- •1.19. Пример выполнения курсового задания с 1
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.20. Расчёт фермы
- •1.21. Методология расчёта усилий в стержнях плоской фермы
- •1.21.1. Варианты курсового задания с 2
- •1.21.2. Аналитический и графический способы вырезания узлов
- •А. Определение реакций ra, xb, yb внешних связей
- •Б. Определение усилий в стержнях способом вырезания узлов
- •1.21.3. Определение усилий в стержнях фермы
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.22. Определение реакций опор составных конструкций
- •1.23. Алгоритм решения задач на определение реакций внешних связей для составных конструкций
- •1.24. Варианты курсового задания с 3 «Определение реакций опор составной конструкции (система двух тел)»
- •1.25. Пример выполнения курсового задания с 3
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.26. Пространственная произвольная система сил
- •1.26.1. Момент силы относительно оси
- •1.26.2. Аналитические выражения моментов
- •1.26.3. Приведение пространственной произвольной
- •1.26.4. Уравнения равновесия
- •1.26.5. Типы связей в пространстве
- •1.27. Варианты курсового задания с 4 «Определение реакций опор твёрдого тела»
- •1.28. Пример выполнения курсового задания с 4
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •1.29. Сцепление и трение скольжения
- •1.30. Центр тяжести твёрдого тела
- •Словарь терминов, определений, понятий (по разделу «Статика»)
- •Раздел второй
- •2. Кинематика
- •2.1. Введение в кинематику
- •2.2. Координатный способ задания движения точки
- •2.3. Скорость точки
- •2.4. Ускорение точки
- •2.5. Естественный способ задания движения точки
- •2.6. Естественные координатные оси
- •2.7. Скорость точки
- •2.8. Ускорение точки
- •2.9. Классификация движения точки по ускорениям её движения
- •2.10. Связь координатного и естественного способов задания движения точки
- •2.11. Векторный способ задания движения точки
- •2.12. Варианты курсового задания к 1 «Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям её движения»
- •2.13. Пример выполнения курсового задания к 1
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •2.14. Поступательное движение твёрдого тела
- •2.15. Вращательное движение твёрдого тела
- •2.16. Варианты курсового задания к 2 «Определение скоростей и ускорений точек твёрдого тела при поступательном и вращательном движениях»
- •2.17. Пример выполнения курсового задания к 2
- •2.18. Плоскопараллельное движение твёрдого тела
- •2.19. Определение скоростей точек тела с помощью мгновенного центра скоростей
- •2.20. Различные случаи определения положения мгновенного центра скоростей
- •2.21. Варианты курсового задания к 3 «Кинематический анализ плоского механизма»
- •2.22. Пример выполнения курсового задания к 3
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •2.23. Сложное движение точки
- •2.24. Сложение скоростей
- •2.25. Сложение ускорений (теорема Кориолиса)
- •2.26. Варианты курсового задания к 4 «Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки»
- •2.27. Пример выполнения курсового задания к 4
- •Кинематические характеристики точки м в момент времени t1
- •2.28. Сферическое движение твёрдого тела
- •2.29. Общий случай движения твёрдого тела
- •Вопросы и задания для самоконтроля
- •Словарь терминов, определений, понятий (по разделу «Кинематика»)
- •Оглавление
- •644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
- •644043, Омск, Гагарина 8/1
2.26. Варианты курсового задания к 4 «Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки»
По заданным уравнениям относительного движения точки М и движения тела D определить для момента времени t1 абсолютные скорость и ускорение точки М. Схемы механизмов показаны на рисунках, а необходимые для расчёта данные приведены в табл. 2.4.
Определить кинематические характеристики точки М в момент времени t1 (OM(t1) – положение точки на траектории относительного движения; Ve(t1) – переносная скорость; Vr(t1) – относительная скорость; V(t1) – абсолютная скорость; ar(t1) – относительное ускорение; aе(t1) – переносное ускорение; aс(t1) – ускорение Кориолиса; a(t1) – абсолютное ускорение).
Для каждого варианта положение точки М на расчётной схеме соответствует положительному значению дуговой координаты ОМ = f(t).
Таблица 2.4
Номер варианта |
Расчётная схема механизма |
Исходные данные для расчёта |
1 |
2 |
3 |
1 |
|
ОМ = 18·sin(·t/4), см; φe = 2·t3 – t2, рад; b = 25 см; t1 = 2/3 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
2 |
|
ОМ = 20·sin(·t), см; φe = 0,4·t2 + t, рад; R = 20 см; t1 = 5/3 c
|
3 |
|
ОМ = 6·t3, см; φe = 2·t + 0,5·t2, рад; b = 30 см; t1 = 2 c
|
4 |
|
ОМ = 10·sin(·t/6), см; φe = 0,6·t2, рад; α = 30o; t1 = 1 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
5 |
|
ОМ = 40··сos(·t/6), см; φe = 3·t – 0,5·t3, рад; R = 30 см; t1 = 2 c
|
6 |
|
ОМ = 6·t2, см; φe = 2·t + 4·t2, рад; b = 30 см; t1 = 1 c
|
7 |
|
ОМ = 20··сos(2··t), см; φe = 0,5·t2, рад; b = 40 см; α = 60o; t1 = 3/8 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
8 |
|
ОМ = 6·(t + 0,5·t2), см; φe = t3 – 5·t, рад; b = 40 см; α = 30o; t1 = 2 c
|
9 |
|
ОМ = 10·(1+sin(2··t)), см; φe = 4t + 1,6t2, рад; t1 = 1/8 c
|
10 |
|
ОМ = 20··сos(·t/4), см; φe = 1,2·t – t2, рад; R = 20 см; b = 20 см; t1 = 4/3 c
|
11 |
|
ОМ = 20·sin(·t/3), см; φe = 2·t2 – 0,5·t, рад; b = 25 см; t1 = 4 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
12 |
|
ОМ = 15··t3/8, см; φe = 5·t – 4·t2, рад; R = 30 см; b = 30 см; t1 = 2 c
|
13 |
|
ОМ = 120··t2, см; φe = 8·t2 – 3·t, рад; R = 40 см; t1 = 1/3 c
|
14 |
|
ОМ =3+14·sin(·t), см; φe = 4·t – 2·t2, рад; α = 30o; t1 = 2/3 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
15 |
|
ОМ = 5··(t2 + t), см; φe = 0,2·t3 + t; рад; t1 = 2 c; b = 60 см; α = 45o
|
16 |
|
ОМ = 20·sin(·t), см; φe = t – 0,5·t2, рад; b = 20 см; t1 = 1/3 c
|
17 |
|
ОМ = 8·t3 + 2·t, см; φe = 0,5·t2, рад; b = 4·см; t1 = 1 c
|
18 |
|
ОМ = 10t + t3, см; φe = 8t – t2, рад; α= 30o; t1 = 2 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
19 |
|
ОМ = 6·t + 4·t3, см; φe = t + 3·t2, рад; R = 40 см; t1 = 2 c
|
20 |
|
ОМ = 30··cos(·t/8), см; φe = 6·t + t2, рад; R = 60 см; t1 = 2 c
|
21 |
|
ОМ = 25·(t + t2), см; φe = 2·t – 4·t2, рад; R = 25 см; t1 = 1/2 c
|
22 |
|
ОМ = 10··sin(·t/4), см; φe = 4·t – 0,2·t2, рад; R = 30 см; t1 = 2/3 c
|
Продолжение табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
23 |
|
ОМ = 6··t2, см; φ = ·t3/6, рад; R = 18 см; OO1 =20 см; t1 = 1 c
|
24 |
|
ОМ = 75· (0,1·t2), см; φe = 2·t – 0,3·t2, рад; R = 30 см; t1 = 1 c
|
25 |
|
ОМ = 15·sin(·t/3), см; φe = 10·t – 0,1·t2, рад; t1 = 5 c
|
26 |
|
ОМ = 8·cos(·t/3), см; φe = 2··t2, рад; α = 45o; t1 = 3/2 c
|
Окончание табл. 2.4
1 |
2 |
3 |
27 |
|
ОМ = 6··t2, см; φ = ·t2/6, рад; R = 20 см; OO1 =20 см; t1 = 1 c
|
28 |
|
ОМ = 2,5··t2, см; φe = 2·t3 – 5·t, рад; R = 40 см; t1 = 2 c
|
29 |
|
ОМ = 6··t, см; φ = ·t/6, рад; R = 20 см; OO1 =20 см; t1 = 1 c
|
30 |
|
ОМ = 4··t2, см; Y1= t3 + 4·t; R = 48 см; t1 = 2 c
|