Теоретическая механика. Часть 3. Динамика. Афанасьева А.А - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

19
2.Основные теоремы динамики механической системы.
Задача Д4. Применение теоремы об изменении
кинетического момента к определению
угловой скорости твёрдого тела.
Тело Н массой
1
m
вращается вокруг вертикальной оси z c постоянной
угловой скоростью
0
ω
; при этом в точке О желоба АВ тела Н на
расстоянии АО от точки А, отсчитываемом вдоль желоба, находится
материальная точка К массой
2
m
. В некоторый момент времени (t=0)
на систему начинает действовать пара сил с моментом
)(tMM
zz
=
.При t = τ действие сил прекращается.
Определить угловую скорость
τ
ω
тела Н в момент t=τ.
Тело H вращается по инерции с угловой скоростью
τ
ω
.
В некоторый момент времени
0
1
=t (
1
t - новое начало отсчёта
времени)точка К (самоходный механизм) начинает относительное
движение из точки О вдоль желоба АВ (в направлении к В) по закону
ОК = s = s(
1
t ).
Определить угловую скорость
T
ω
тела Н при
1
t
= Т.
Тело Н рассматривать как однородную пластинку, имеющую форму,
показанную на рис 25-27. Необходимые для решения данные
приведены в таблице Д4 см на стр. 20,21 и на стр.22 в таблице Д4а
«Осевые моменты инерций однородных пластинок».
Примечание к таблице Д4.. Знак минус перед
z
M
и ω
соответствует направлению вращения по часовой стрелке, если
считать, что положительное направление по оси z - против часовой
стрелки.
20
Таблица Д4
Вар АО,м
(
)
t
z
M
z
M
&
=
Hм
τ, с
ОК=s(t) м T, с
1 2 3 4 5 6
1
πR/6
- 29,6t
2
3
(5πR/12)t
1
1
2
2/3
101 5
2
1
3 t
1
3 0 - 120t 4
(
2 /4)t
1
²
2
4 0,4 21t 2
0,6t
1
2
5 0
15
t
4
0,5t
1
2,5
6
πа/6
- 700t 3
(5πa/18)t
1
²
3
7 0 968 1
(πR/2)t
1
²
1
8
πа/2
240
t
4
(πa/4)t
1
2
9
πR/4
- 29,2t 3
(3πR/4)t
1
²
1
10
2 /2 - 90 t
4
(
2 /4)t
1
²
1
11 0 40t 2
0,4t
1
²
2
12 0 50t² 3
(πa/3)t
1
2
13 0,5
- 27
t
1
0,3t
1
2
14 0 120t 1
0,5t
1
3
15 0 330t² 2
(πa/2)t
1
²
1
16 0,4 74 2
0,3t
1
²
2
17 0,6 69t 4
0,6t
1
2
18
πR/2
324 3
(πR/8) t
1
²
2
19 0 - 135t 2
(πa/4)t
1
²
1
20
πa/6
-14t
2
3
(πa/12)t
1
²
2
21 2/2
75
t
1
(2/16)t
1
²
2
22
πR/2
163 4
(πR/2)t
1
²
1
23 3/2 -210 2
(3/2)t
1
1
24 0,2 27t² 2
0,4t
1
2
25 0 20t 2
(πR/6)t
1
²
2
26
πa/6
1170
t
1
(πa/2)t
1
²
1
                                 19                                                                                  20

  2.Основные теоремы динамики механической системы.                                                                                                  Таблица Д4

                                                                     № Вар   АО,м
           Задача Д4. Применение теоремы об изменении                                     M       = M&       (t ) Hм      τ, с
                                                                                                                                 ОК=s(t) м                T, с
                                                                                              z          z
              кинетического момента к определению
                                                                       1        2                     3                     4              5               6
                  угловой скорости твёрдого тела.                      1       πR/6                              2          3                              1
                                                                                                  - 29,6t                        (5πR/12)t 1
 Тело Н массой m1 вращается вокруг вертикальной оси z c постоянной     2                            101                     5                              1
                                                                               3/2                                                      3 t1 2
угловой скоростью ω 0 ; при этом в точке О желоба АВ тела Н на         3        0                  - 120t                   4                              2
                                                                                                                                 (     2   /4)t 1²
расстоянии АО от точки А, отсчитываемом вдоль желоба, находится        4       0,4                   21t                    2                              2
                                                                                                                                       0,6t 1
материальная точка К массой m2 . В некоторый момент времени (t=0)
                                                                       5        0                                           4          0,5t 1             2,5
на систему начинает действовать пара сил с моментом                                                15 t
                                                                       6       πа/6                - 700t                   3                              3
M z = M z (t ) .При t = τ действие сил прекращается.                                                                             (5πa/18)t 1²
                                                                       7        0                   968                     1                              1
 Определить угловую скорость   ω      тела Н в момент t=τ.
                                                                                                                                     (πR/2)t 1²
                                τ                                      8       πа/2
                                                                                                  240 t
                                                                                                                            4        (πa/4)t 1             2
 Тело H вращается по инерции с угловой скоростью ω τ .                 9       πR/4                - 29,2t                  3                              1
                                                                                                                                 (3πR/4)t 1²
  В некоторый момент времени t1 = 0 ( t1 - новое начало отсчёта        10                                                   4                              1
                                                                                2    /2           - 90       t                   (     2   /4)t 1²
времени)точка К (самоходный механизм) начинает относительное
                                                                       11       0                    40t                    2          0,4t 1²             2
движение из точки О вдоль желоба АВ (в направлении к В) по закону
                                                                       12       0                   50t²                    3                              2
ОК = s = s( t1 ).                                                                                                                    (πa/3)t 1
                                                                       13      0,5                                          1         0,3t 1               2
 Определить угловую скорость ω T тела Н при t1 = Т.                                               - 27 t
                                                                       14       0                    120t                   1                              3
 Тело Н рассматривать как однородную пластинку, имеющую форму,                                                                        0,5t 1
показанную на рис 25-27. Необходимые для решения данные                15       0                   330t²                   2        (πa/2)t 1²            1
приведены в таблице Д4 см на стр. 20,21 и на стр.22 в таблице Д4а      16      0,4                   74                     2                              2
                                                                                                                                       0,3t 1²
«Осевые моменты инерций однородных пластинок».
                                                                       17      0,6                   69t                    4         0,6t 1               2
                                                                       18      πR/2                 324                     3    (πR/8) t 1²               2
      Примечание к таблице Д4.. Знак минус перед M z и ω
                                                                       19       0                  - 135t                   2        (πa/4)t 1²            1
соответствует направлению вращения по часовой стрелке, если
считать, что положительное направление по оси z - против часовой       20      πa/6                          2              3    (πa/12)t 1²               2
                                                                                                   -14t
стрелки.                                                               21      √2/2                                         1    (√2/16)t 1²               2
                                                                                                   75 t
                                                                       22      πR/2                 163                     4        (πR/2)t 1²            1
                                                                       23      √3/2                 -210                    2        (√3/2)t 1             1
                                                                       24      0,2                  27t²                    2          0,4t 1              2
                                                                       25       0                    20t                    2        (πR/6)t 1²            2
                                                                       26      πa/6                                         1        (πa/2)t 1²            1
                                                                                                  1170           t