- •Функціональні навантаження виконавців посібника
- •Анотація
- •В и м о г и д о о ф о р м л е н н я з а в д а н ь розрахунково-графічної роботи
- •Короткі відомості з теорії і методичні вказівки, необхідні для виконання завдання к-2 Визначення швидкостей і прискорень точок твердого тіла при поступальному і обертальному рухах
- •Короткі відомості з теорії і методичні вказівки, необхідні для виконання завдання к-3 Кінематичний аналіз плоского механізму
- •Приклади виконання завдання к-3.
- •Короткі відомості з теорії і методичні вказівки,
- •Необхідні для виконання завдання к-7
- •Визначення абсолютної швидкості і
- •Абсолютного прискорення точки
- •Приклади виконання завдання к-7
Приклади виконання завдання к-7
Умова задач 1, 2, 3.
Точка М рухається відносно тіла D. По заданим рівнянням відносного руху точки М і руху тіла D визначити для моменту часу t=t1абсолютну швидкість і абсолютне прискорення точки М.
Задача 1.
Дано: схема механізму (рис.1), см, R=30 см,рад, с. Положення точки М на схемі відповідає додатному значенню .
Розв’язання. 1.Будемо вважати, що в заданий момент часу площина рисунка збігається з площиною круга D. Знайдемо положення точки М на тілі D в заданий момент часу. При с см. Положення точки М на тілі D визначається центральним кутом α між двома радіусами, що стягують дугу ОМ . . Положення точки М і тіла D в заданий момент часу показані на рис.2. 2. Визначення абсолютної швидкості точки М. Абсолютну швидкість точки М знайдемо за теоремою про додавання швидкостей: . (1) Відносна швидкість точки М: | |
|
приссм/с. Додатний знак у показує, що векторнапрямлений в бік зростання дугової координати.
Переносна швидкість точки М:
см/с,,
при с рад/с,
см,МК – відстань від точки М до осі обертання.
Оскільки вектори відносної і переносної швидкостей взаємно перпендикулярні, то модуль абсолютної швидкості точки М дорівнює:
см/с.
3. Визначення абсолютного прискорення точки М.
Абсолютне прискорення точки М знайдемо за теоремою про додавання прискорень:
(2)
Відносне дотичне прискорення точки М:
при с см/с2.
Різні знаки для іпоказують, що відносний рух точкиМ сповільнений.
см/с2.
Відносне нормальне прискорення точки М:
см/с2.
Переносне доцентрове прискорення точки М:
см/с2.
Переносне обертальне прискорення точки М:
см/с2,,
, рад/с2.
Різні знаки для і показують, що обертання тілаD навколо осі сповільнене.
Модуль коріолісового прискорення точки М:
рад/с2,,
.
Вектор напрямлений згідно з правилом векторного добутку.
Всі вектори, що входять до розрахункової формули (2) показані на рис.2.
Модуль абсолютного прискорення точки М знаходимо способом проекцій. Спроектуємо векторну рівність (2) на координатні осі х,у,z (рис.2):
см/с2,
см/с2,
см/с2,
см/с2.
Відповідь: = 100,0 см/с,
=369,2 см/с2.
Задача 2.
Дано: схема механізму (рис.1), см,t=1 с, О1О=3 см.
Розв’язання.
1. Визначимо положення точки М на тілі D в заданий момент часу.
При t=1 с см.
Положення точки М і тіла D в заданий момент часу показані на рис.2.
2. Визначення абсолютної швидкості точки М. . (1) прис см/с. см/с,,при с рад/с. З трикутника О1ОМ: О1М=5 см
| ||
, . Спроектуємо векторну рівність (1) на осі х і у: см/с, см/с, см/с. | ||
|
3. Визначення абсолютного прискорення точки М:
(2) , см/с2, тому, що відносний рух точки М прямолінійний (). см/с2, см/с2, , , рад/с2,
|
см/с2, ,
вектор до площини рисунка і напрямлений до нас.
Спроектуємо векторну рівність (2) на осі х і у:
см/с2,
см/с2,
см/с2.
Відповідь: = 4,1 см/с;
=7,3 см/с2.
Задача 3.
Дано: схема (рис.1), см, R=15 см, см, t= 1с.
Розв’язання.
Відносний рух точки – це криволінійний рух точки М по дузі кола радіуса R. Переносним рухом для точки М є прямолінійний поступальний рух тіла D уздовж осі х.
1. Визначимо положення точки М на тілі D в заданий момент часу.
При t= 1 с см, , .
Положення точки М показано на рис.2.
2. Визначення абсолютної швидкості точки М.
(1)
приссм/с,,
приссм/с,.
Спроектуємо векторну рівність (1)на осі х і у:
см/с,
см/с, см/с.
3.Визначення абсолютного прискорення точки М:
(2)
см/с2, см/с2, , см/с2, ,переносний рух поступальний, .
Спроектуємо векторну рівність (2) на осі х і у:
см/с2,
см/с2,
см/с2.
Відповідь: = 36,7 см/с,
=69,5 см/с2.