
решения курсовых (семестровых) работ из задачника / Динамика / d23_05
.pdf
23 ( 5) http://www.termeh.ru
, .
1 = (t),
1 ( ). 1.
: 1 – 1; 4 – ! 4 r4;
6 – 6 ;– " ;
0 – ,
;
− V0 1 .
# 6 4. . 1 1,4,6
( ).
: = 0.6 , r4 = 0.1`5 , m1 = 1 , m4 = 3 , m6 = 3 , = 16 / ,
( t = 0 ): 0 = 0, 0 = 8 .
.1
$ II . %
1 |
, |
|||||
, |
|
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d |
|
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¶T |
− ¶T |
+ |
¶ = 0, |
(1) |
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dt ¶y |
¶y |
|
¶ |
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– " ; – " . & "
, " –
.
" , " 1,4 6: ' 4 6, , ,
ω 4 = ω 6 = |
|
, |
(2) |
0 .5 × cos ϕ |
ϕ − 6 ( 4) .
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http://www.termeh.ru |
|||||||
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co s ϕ = 1 - ϕ 2 + |
ϕ 4 |
- . . . |
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, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
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2 |
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2 ! |
4 ! |
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ω 4 |
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= ω 6 |
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≈ |
. |
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(3) |
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( 4 |
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J |
4 |
= 0 .5 m |
4 |
r 2 . |
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4 |
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( 6 |
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J |
6 |
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= |
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m 6 |
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2 |
. |
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1 2 |
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&" 1, ! |
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, |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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T1 |
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= 0 .5 m |
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2 |
. |
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1 y |
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&" 2 4, ! |
|
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, |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
T = 0 .5 J ω 2 = 0 .5 m r 2 × |
2 y |
|
2 |
|
; T = 0 .5 J ω 2 = 0 .5 × m 6 |
|
2 |
|
2 y |
2 |
. |
|
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||||||||||||||||||||||||||
|
|
× |
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||||||||||||||||||||||||||||||||||
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4 |
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4 4 |
4 4 |
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6 |
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6 |
6 |
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1 2 |
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2 |
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2 |
2 y |
2 |
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m 6 |
2 |
|
2 y |
2 |
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||||||||
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T = T1 + T4 + T6 = 0 .5 m1 y + 0 .5 m 4 r4 × + 0 .5 × |
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|
× ; |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||
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1 2 |
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4 m |
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2 |
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m 6 |
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2 |
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||||
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|
T = m1 |
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+ |
|
4 r4 |
|
+ |
|
× |
y |
|
. |
|
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(4) |
||||||||||||||||
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2 |
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3 |
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2 |
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||||||||||||||||
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* , |
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(5) |
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% ", |
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1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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= −G1 y = −m1gy. |
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|
(6) |
%"
|
= 0.5 ( f + λK )2 - 0.5 f 2 = 0.5 λK2 + cf λK = λK ( f + 0.5λK ). |
||||||
f − ; |
|
|
|
|
|||
λK − |
, |
. |
|||||
|
|
|
λK = −0.25 sinϕ ≈ −0.25 ϕ ≈ −0.5y. |
|
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|
|
) , |
= -0.5cy ( f - 0.25y). |
|
|
|
(7) |
||
+(5) (6) (7) " |
|
||||||
|
|
|
= -m1gy - 0.5cy ( f - 0.25y). |
|
|
|
(8) |
) , |
|||||||
¶ |
, |
|
−m1g − 0.5c ( f − 0.25y) − 0.5c (−0.25) = 0 |
|
|
|
− m1g − 0.5cf = 0, |
|
|
||||||
|
|
|
|||||
¶ =0 |
|
|
f = - 2m1g . |
|
=0 |
|
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|||
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||
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|
c |
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|
%" (8) = -m gy - 0.5cy |
- |
||||||||||||||||||||||||
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1 |
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* (1): |
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||||||||||||||
|
d ¶T |
= |
d |
+ |
4m r2 |
+ |
m |
|
|
|
m |
+ |
4m r2 |
+ |
m |
|
y; |
|
|||||||
|
|
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|
|
m |
|
4 |
4 |
6 |
|
y = |
|
|
4 |
4 |
6 |
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|||||||
|
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1 |
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1 |
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||
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2 |
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3 |
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2 |
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3 |
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||||||
|
dt |
¶y |
|
dt |
|
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|
2m1g - 0.25y c
¶¶Ty = 0;
= 0.125cy2 . (9)
¶ = 0.25c .
¶

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http://www.termeh.ru |
' (1) |
|
+ |
4m4r42 |
m6 |
|
|
||||
m1 |
|
|
2 |
+ |
|
|
y + 0.25 y = 0 |
|||
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3 |
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|
0.25 |
|
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|
|
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|
+ |
|
|
|
|
|
|
= 0. |
||
|
|
|
4m4r42 |
|
m6 |
|||||
|
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|
+ |
+ |
|
|||||
|
m |
|
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3 |
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|||
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1 |
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2 |
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2 |
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2 |
y = 0. |
(10) |
|||||
k " , |
|
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y + k |
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|||||||||||||||||
, |
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|||||||||||||
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||||
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k = |
|
|
0.25 |
|
|
= |
|
|
0.25×1600 |
|
|
|
= |
|
400 » 12.06 −1. |
|
||||||
|
|
4m r2 |
m |
|
|
4×3×0.152 |
|
3 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
m + |
|
1+ |
+ |
|
|
2.75 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
4 4 + |
6 |
|
|
|
0.62 |
|
3 |
|
|
|
|
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|
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||||
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
|
|
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|
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|||
- 1: |
2 ×3.14 |
|
|
|
|
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|
||||||||||||||||
ν = |
k |
= |
12.06 |
» 1.92 ; |
|
|
T = |
2π = |
» 0.521 c. |
|
|||||||||||||
|
2 ×3.14 |
|
|
12.06 |
|
|
|||||||||||||||||
|
2π |
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
+ (10), 1: |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
= 1 cos kt + C2kt. |
|
|
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|
|
|
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|||||||
. 1 |
2 * |
|
= -k 1 sin kt + kC2 cos kt
. + = (t) = (t) t =0
y0 = C1; 0 = kC2 . #, C1 = y0 ; C2 = 0 k . %" 1 2 = (t):
= 0 cos kt + ( 0 k)sin kt.
= 0 + 812.06sin12.06t » 0.663sin12.06t.
|
' = (t) , |
||||||||||||||||||||||||
|
β , |
|
|
C1 = sin β , |
|
C2 |
= cos β. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
) = a sin(kt + β ), a = |
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C2 |
+ C2 , |
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C |
) |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
1 |
2 |
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β = arctg (k 02 0 ). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
a = |
|
|
02 + ( 0 |
k )2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
* , β : |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
β = arctg (0 8) = 0 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
a = |
|
0 + (8 12.06)2 |
|
≈ 0.663 , |
|
β = 0 . |
||||||||||||||
: ν = 1.92 ; |
|
T = 0.521 c; |
= 0.663 ; |
= 0.663sin12.06t. |
|||||||||||||||||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
0.663 |
|
||||||
6 |
sinϕ |
= |
|
= |
≈ 2.21 > 1, |
||||||||||||||||||||
|
|
0.5×0.6 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|||
, , |
. |
||||||||||||||||||||||||
% ( t = 0 ): 0 = 0, |
0 |
= 8 = 0.08 . |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
β = arctg (0 0.088) = 0 |
|
|
|||||||||||||||||||
) a = |
0 + (0.08 12.06)2 |
≈ 0.00663 , |
|
β = 0 . |
|||||||||||||||||||||
sinϕ = |
a |
|
= |
0.0066333 » 0.022111 |
|
|
ϕ |
» 0.022113 , |
osϕ » 0.99976, |
||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
0.5 |
0.5×0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
sinϕ |
≈ ϕ |
6 , (1- cosϕ ) » 1- 0.9998 » 0.0002, |
|||||||||||||||||||||||
1 |
4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
: ν = 1.92 ; |
T = 0.521 c; |
|
|
= 0.0066 = 6.6 ; |
|
= 0.0066sin12.06t ( ). |
http://www.termeh.ru
& "
, " –
.
" , " 1,4 6: ' 4 6, , ,
ω 4 |
= ω 6 |
= |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
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(11) |
||
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
0 .5 × cos ϕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
co s ϕ = 1 - ϕ 2 |
+ |
|
ϕ 4 |
- . . . |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ! |
|
|
4 ! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
, ϕ » sin ϕ = |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
co s ϕ » 1 - |
ϕ |
2 |
= 1 - |
|
|
|
y 2 |
|
(12) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
2 |
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. |
|||||||||||||||||
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0 .5 |
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2 |
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|||||||||||||||||||||||||
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||||||||||
) , |
ω 4 = ω 6 |
» |
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|
= |
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|
|
× |
|
|
|
. |
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(13) |
|||||||
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y 2 |
|
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0 .5 2 - |
|
y 2 |
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||||||||||||||||||
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|||||||||||||
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0 .5 × 1 |
- 2 |
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( 4 |
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J |
4 |
= 0 .5 m |
r 2 . |
|||||||||||||||||||||||||
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4 |
4 |
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( 6 |
|
J 6 = |
|
|
m 6 2 |
. |
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|
1 2 |
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|||||||||||||||||||||||||||
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||
&" 1, ! |
|
, |
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|||||||||||||||||||||||||||
|
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|
2 |
. |
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T1 = 0 .5 m1 y |
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|
&" 2 4, ! ,
T |
|
= 0 .5 J |
|
ω 2 |
= 0 .5 m |
r 2 |
× |
|
|
y × |
|
2 |
; T |
|
= 0 .5 J |
|
ω 2 |
= 0 .5 × |
m |
6 |
2 |
× |
|
|
y × |
|
|
||||
4 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
4 4 |
|
0 .5 |
|
- y |
|
|
6 |
|
12 |
|
0 .5 |
|
- |
y |
|||||||||||||
|
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|
|
) , "
|
|
|
|
|
|
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|
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|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
y × |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
m 6 2 |
||||||
T = T1 + |
T4 + T6 = 0 .5 m1 y |
|
+ 0 .5 m 4 r4 |
× |
|
|
|
|
|
+ 0 .5 × |
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
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0 .5 - y |
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12 |
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|||
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|
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|||||||
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|
|
2 |
|
2 |
+ |
m 6 |
4 |
|
y |
2 |
|
|
|
|
3 × 3 × 0 .15 |
2 |
|
× 0 .6 |
2 |
+ 3 × 0 .6 |
4 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
3m 4 r4 |
|
|
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|
|
|
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||||||||||||||||||||
T » m1 |
+ |
|
|
|
|
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|
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|
× |
|
|
= |
1 + |
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6 (0 .5 |
|
|
|
|
|
) |
2 |
|
|
6 × (0 .5 × |
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
2 |
|
|
||||||||||||||||
|
2 |
- |
y |
2 |
2 |
|
0 .6 |
2 |
|
|
- y |
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
|
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|
0 .0 76 95 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
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|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T » |
1 + |
|
|
× |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
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|
(0 .18 - y 2 )2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
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||||||||||||||
|
* (1): |
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||
|
d |
¶T |
|
|
|
|
|
|
0.07695 |
|
|
|
|
|
|
|
0.07695 |
|
|
|
|
|
|
|
0.3078y |
|
||||||||||||
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
= |
|
1+ |
|
|
|
|
|
2 2 y |
= |
1 |
|
|
2 2 y + |
|
|
|
|
|
2 3 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
dt ¶y |
|
|
dt |
|
|
(0.18 - y |
|
) |
|
|
( |
0.18 - y |
|
) |
(0.18 - y ) |
|
|
|
y × |
|
2 |
|
× |
|
|
|
|
; |
|
0 .5 2 - |
y 2 |
|||||
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
× |
y |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
y2 ;
2 .
(14)
¶T |
|
0 .1 53 9 |
|
|
|
∂ = 0.25cy = 0.25×1600 y = 400 y. |
|
= |
|
2 |
; |
||||
|
(0 .18 - y 2 )3 |
||||||
¶y |
|
|
|
|
¶ |
|
|
|
0.07695 |
|
|
|
0.1539 y |
|
|
2 |
|
|
|
' (1) |
|
+ |
|
+ |
|
|
|
+ 400 = 0. |
(15) |
||||
1 |
(0.18 - y2 )2 |
y |
(0.18 - y2 )3 |
y |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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, ! . ) ,
! .