ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
60
Ãëàâà âòîðàÿ
Ðåøåíèå çàäà÷è ñ ïîìîùüþ ïåðâîé ôîðìû îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ.
Ñîñòàâèì óðàâíåíèå ñâÿçè. Äëÿ ýòîãî ïðèìåì äëèíó íèòè ðàâíîé
l
, à ðàäèóñ áëîêà - R . Òîãäà óðàâíåíèå ñâÿçè ïðèìåò âèä
lRxx =++
π
21
,
îòêóäà íåìåäëåííî ñëåäóåò ÷òî 0
21
=+ xx
δδ
è 0
21
=+ xx
&&&&
. Èëè
21
xx
δδ
−= , è
21
xx
&&&&
−= . (2.9.4)
Âîçüì¸ì ïåðâóþ ôîðìó îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ ñâÿçè
()
∑
=
=δ−
N
r
rrrr
xXxm
1
0
&&
(2.1.6)
è ïîäñòàâ â íå¸ èçâåñòíûå íàì âåëè÷èíû, ïîëó÷èì
()( )
0
22221111
=−+−
xgmxmxgmxm
δδ
&&&&
èëè ñ ó÷¸òîì (2.9.4)
()()()
0
22222121
=−+−−−
xgmxmxgmxm
δδ
&&&&
,
èëè
()()
0
12212
=−−+
gmmxmm
&&
,
îòêóäà g
mm
mm
x
12
12
2
+
−
=
&&
.
Òàêèì îáðàçîì, ìû ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî
ìàòåðèàëüíûå òî÷êè äâèæóòñÿ â ïðîòèâîïî-
ëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ ñ îäèíàêîâûì ïî âåëè-
÷èíå ïîñòîÿííûì óñêîðåíèåì.
Ðåøåíèå çàäà÷è ñ ïîìîùüþ ïðèíöèïà
Ãàóññà íàèìåíüøåãî ïðèíóæäåíèÿ.
Òàê êàê ïî óñëîâèþ çàäà÷è íèòü ïåðåêèíó-
òà ÷åðåç áëîê è íåðàñòÿæèìà, òî åñòåñòâåííî ïðåä-
ïîëîæèòü, ÷òî ìàòåðèàëüíûå òî÷êè áóäóò äâèãàòüñÿ ñ îäèíàêîâûì óñêî-
ðåíèåì â ðàçíûå ñòîðîíû. Îáîçíà÷èì ýòî óñêîðåíèå ÷åðåç w è ó÷ò¸ì, ÷òî
ìàòåðèàëüíàÿ òî÷êà ìàññû
2
m äâèæåòñÿ âíèç, à ìàòåðèàëüíàÿ òî÷êà ìàñ-
ñû
1
m ââåðõ. Ñîñòàâèì óðàâíåíèå (2.9.1)
x
x
1
x
2
m
2
m
1
m
2
g
m
1
g
O
Ðèñ.10.
60 Ãëàâà âòîðàÿ
Ðåøåíèå çàäà÷è ñ ïîìîùüþ ïåðâîé ôîðìû îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ.
Ñîñòàâèì óðàâíåíèå ñâÿçè. Äëÿ ýòîãî ïðèìåì äëèíó íèòè ðàâíîé
l , à ðàäèóñ áëîêà - R . Òîãäà óðàâíåíèå ñâÿçè ïðèìåò âèä
x1 + x 2 + πR = l ,
îòêóäà íåìåäëåííî ñëåäóåò ÷òî δx1 + δx 2 = 0 è &x&1 + &x&2 = 0 . Èëè
δx1 = −δx 2 , è &x&1 = − &x&2 . (2.9.4)
Âîçüì¸ì ïåðâóþ ôîðìó îñíîâíîãî óðàâíåíèÿ ñâÿçè
N
∑ (m &x&
r =1
r r − X r )δx r = 0 (2.1.6)
è ïîäñòàâ â íå¸ èçâåñòíûå íàì âåëè÷èíû, ïîëó÷èì
(m1 &x&1 − m1 g )δx1 + (m2 &x&2 − m2 g )δx2 =0
èëè ñ ó÷¸òîì (2.9.4)
(− m1 &x&2 − m1 g )(− δx2 ) + (m2 &x&2 − m2 g )δx 2 = 0 ,
èëè (m2 + m1 )&x&2 − (m2 − m1 )g = 0 ,
m2 − m1
îòêóäà &x&2 = g.
m2 + m1 O
Òàêèì îáðàçîì, ìû ïðèøëè ê âûâîäó, ÷òî
ìàòåðèàëüíûå òî÷êè äâèæóòñÿ â ïðîòèâîïî- x2
ëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ ñ îäèíàêîâûì ïî âåëè- x1
÷èíå ïîñòîÿííûì óñêîðåíèåì. m2
m1 m2g
m1g
Ðåøåíèå çàäà÷è ñ ïîìîùüþ ïðèíöèïà x
Ãàóññà íàèìåíüøåãî ïðèíóæäåíèÿ.
Òàê êàê ïî óñëîâèþ çàäà÷è íèòü ïåðåêèíó- Ðèñ.10.
òà ÷åðåç áëîê è íåðàñòÿæèìà, òî åñòåñòâåííî ïðåä-
ïîëîæèòü, ÷òî ìàòåðèàëüíûå òî÷êè áóäóò äâèãàòüñÿ ñ îäèíàêîâûì óñêî-
ðåíèåì â ðàçíûå ñòîðîíû. Îáîçíà÷èì ýòî óñêîðåíèå ÷åðåç w è ó÷ò¸ì, ÷òî
ìàòåðèàëüíàÿ òî÷êà ìàññû m2 äâèæåòñÿ âíèç, à ìàòåðèàëüíàÿ òî÷êà ìàñ-
ñû m1 ââåðõ. Ñîñòàâèì óðàâíåíèå (2.9.1)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- …
- следующая ›
- последняя »
