
- •Міністерство освіти і науки України
- •Кафедра теоретичної механіки
- •Передмова
- •1 Програма
- •2 Методичні вказівки з вивчення теоретичного матеріалу
- •3 Методичні вказівки до рішення задач динаміки
- •4 Вибір варіантів завдань розрахункової роботи вимоги до виконання роботи
- •5 Взірець виконання розрахункової роботи
- •5.1 Визначення напряму руху механізму
- •5.2 Кінематичний розрахунок
- •5.3 Визначення пришвидшення вантажу методом складання диференціальних рівнянь руху кожної ланки механізму
- •5.4 Визначення пришвидшення вантажу за теоремою про зміну моменту кількості руху механічної системи
- •5.5 Визначення прискорення вантажу по теоремі про зміну кінетичної енергії системи
- •5.6 Визначення пришвидшення вантажу за загальним рівнянням динаміки
- •5.7 Визначення пришвидшення вантажу за рівнянням Лагранжа іі роду
- •5.8 Числовий розрахунок пришвидшення вантажу
- •5.9 Визначення швидкості вантажу з механізму
- •5.10 Визначення натягу нитки
- •6 Задача 1
- •Задача 2
- •Задача 3
- •Перелік типових задач
- •Перелік рекомендованих джерел
- •Додаток а
- •Міністерство освіти і науки України
- •Кафедра теоретичної механіки дослідження руху механічної системи
4 Вибір варіантів завдань розрахункової роботи вимоги до виконання роботи
Текстова умова задач розрахункової роботи супроводжується десятьма рисунками і двома таблицями числових значень заданих величин. Вибір варіантів здійснюється по трьох останніх цифрах шифру /номер залікової книжки/: номер рисунка - остання цифра шифру /першій справа/; числові значення заданих величин - з таблиці /а/ і /б/. Дані таблиці “а” відповідають передостанній цифрі шифру, а таблиці “б” - третій справа. Наприклад, при номері залікової книжки 0903549 рисунок до задач береться дев’ятий, а числові значення заданих величин з таблиці “а” згідно з варіантом 4, з таблиці “б” - згідно з варіантом 5. Взірець титульного листа наведений на сторінці 56.
Розрахункова записка повинна бути виконана чорнилами, чітко і акуратно, на листах паперу стандартного розміру /формат 297-210/, скріплених в один зошит. Розв’язок задач супроводжується короткими текстовими поясненнями /які формули або теореми застосовуються, звідки отримуються ті чи інші результати і т.д./ і детальним викладом всіх розрахунків, що виконуються.
5 Взірець виконання розрахункової роботи
Приклад.
Механічна система (рис. 5.1) складається
з вантажів 3 і 4 (коефіцієнт їх тертя по
поверхні
= 0,1), циліндричного суцільного однорідного
котка 1 радіусом
0,1
м (коефіцієнт тертя кочення якого К
= 0,02 м), та ступінчастих
шківів 2 і 5, радіуси яких
0,8
м;
0,6
м;
0,4
м;
0,3
м. Ділянки ниток, які з’єднують тіла
системи, паралельні відповідним площинам.
Масу шківа 2 вважати рівномірно
розподіленою уздовж зовнішнього ободу,
радіус інерції шківа 5
0,2
м. До системи прикладена сила
=
50(10+
)Н,
яка залежить від переміщення точки її
прикладання. При русі на шківи 2 і 5 діють
моменти опору
та
.
Визначити пришвидшення вантажу 3 п’ятьма
методами в той момент часу, коли коток
1 переміститься на віддаль
= 0,6 м, якщо
10 кг,
12 кг,
4 кг,
8
кг,
5
кг,
=
0,4 Нм,
=
0 Нм.
В початковий момент часу (
)
система знаходилась у стані спокою. В
розрахунках прийняти:
.
Рисунок 5.1
5.1 Визначення напряму руху механізму
Для визначення напряму руху
механізму знайдемо натяг нитки АВ,
яка з’єднує шків 5 з котком 1, створений
силами ваги вантажів 3 і 4
,
моментом
і
змінною заданою силою
в момент часу коли коток пройде віддаль
=0,6
м (рис. 5.2, а)
і (рис. 5.2, б).
а б
Рисунок 5.2
(Н)
.
Визначимо значення змінної сили в момент часу, коли коток 1 пройде шлях =0,6 м.
Згідно рис. 5.2, а і рис. 5.2, б.
,
(5.1)
.
(5.2)
Із (5.1) і (5.2)
.
(5.3)
Інтегруючи по часу (5.3) (
)
отримаємо
.
(5.4)
Тоді
(Н). (5.5)
Отже
(Н).
Так як
,
то рух здійснюється в напрямку, як
показано на рис. 5.3.
Рисунок 5.3