Теоретическая механика. Часть 3. Динамика: Сборник контрольных заданий. 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, см. стр. 23-25. Необходимые для решения данные
приведены в таблице Д4 , что 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 zпротив 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

           Задача Д4. Применение теоремы об изменении                                      M
                                                                                               z
                                                                                                    = M&
                                                                                                              z
                                                                                                                  (t )
                                                                       № Вар   АО, м                                          τ, с   ОК=s(t), м               T, с
              кинетического момента к определению                                                   Hм
                  угловой скорости твёрдого тела.                        1      2                    3                          4              5               6
                                                                         1     πR/6                           2                 3                              1
                                                                                               - 29,6t                               (5πR/12)t 1
 Тело Н массой m1 вращается вокруг вертикальной оси z              c     2                          101                         5                              1
                                                                                3/2                                                         3 t1 2
постоянной угловой скоростью ω 0 ; при этом в точке О желоба АВ тела
                                                                         3       0                 - 120t                       4                              2
Н на расстоянии АО от точки А, отсчитываемом вдоль желоба,                                                                           (     2   /4)t 1²
                                                                         4      0,4                 21t                         2          0,6t 1              2
находится материальная точка К массой m2 . В некоторый момент
                                                                         5       0                                              4          0,5t 1             2,5
времени (t=0) на систему начинает действовать пара сил с моментом                               15 t
M z = M z (t ) .При t = τ действие сил прекращается.                     6     πа/6             - 700t                          3    (5πa/18)t 1²              3

 Определить угловую скорость   ω     тела Н в момент t=τ.                7       0                  968                         1        (πR/2)t 1²            1
                                τ                                        8     πа/2                                             4                              2
                                                                                               240 t                                     (πa/4)t 1
 Тело H вращается по инерции с угловой скоростью ω τ .
                                                                         9     πR/4             - 29,2t                         3    (3πR/4)t 1²               1
  В некоторый момент времени t1 = 0 ( t1 - новое начало отсчёта
                                                                        10                                                      4                              1
времени) точка К (самоходный механизм) начинает относительное                   2     /2       - 90        t                         (     2   /4)t 1²
движение из точки О вдоль желоба АВ (в направлении к В) по закону       11       0                  40t                         2          0,4t 1²             2

ОК = s = s( t1 ).                                                       12       0                  50t²                        3        (πa/3)t 1             2

 Определить угловую скорость ω T тела Н при t1 = Т.                     13      0,5
                                                                                               - 27 t
                                                                                                                                1         0,3t 1               2

 Тело Н рассматривать как однородную пластинку, имеющую форму,          14       0                120t                          1         0,5t 1               3
показанную на рис, см. стр. 23-25. Необходимые для решения данные       15       0                 330t²                        2                              1
                                                                                                                                         (πa/2)t 1²
приведены в таблице Д4 , что на стр.20, 21 и на стр.22 в таблице Д4а
                                                                        16      0,4                 74                          2          0,3t 1²             2
«Осевые моменты инерций однородных пластинок».
                                                                        17      0,6                 69t                         4         0,6t 1               2

      Примечание к таблице Д4.. Знак минус перед M z и ω                18     πR/2                 324                         3    (πR/8) t 1²               2

соответствует направлению вращения по часовой стрелке, если             19       0                 - 135t                       2        (πa/4)t 1²            1
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
                                                                                                75 t                                 (√2/16)t 1²
                                                                        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