1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. 4. Ползуны ( A ) и ( B ), скользящие в прямолинейных на...
Решение задачи на тему

4. Ползуны ( A ) и ( B ), скользящие в прямолинейных направляющих, шарнирно соединены стержнем ( A B ). Ползун А движется по закону ( s{A}=s(t)=0,3 sqrt{3} cdot t^{2} ) ( (mathrm{s}-mathrm{B} mathrm{m}, mathrm{t}-mathrm{B} mathrm{c}) ). В момент времени (

  • Теоретическая механика
  • #Динамика материальной точки и системы
  • #Кинематика и динамика твердого тела
4. Ползуны ( A ) и ( B ), скользящие в прямолинейных направляющих, шарнирно соединены стержнем ( A B ). Ползун А движется по закону ( s{A}=s(t)=0,3 sqrt{3} cdot t^{2} ) ( (mathrm{s}-mathrm{B} mathrm{m}, mathrm{t}-mathrm{B} mathrm{c}) ). В момент времени (

Условие:

4. Ползуны $A$ и $B$, скользящие в прямолинейных направляющих, шарнирно соединены стержнем $A B$. Ползун А движется по закону $s{A}=s(t)=0,3 \sqrt{3} \cdot t^{2}$ $(\mathrm{s}-\mathrm{B} \mathrm{m}, \mathrm{t}-\mathrm{B} \mathrm{c})$. В момент времени $t{1}=1$ с найти скорости и ускорения точек $A$ и $B$, а также угловое ускорение стержня $A B$, если $A B=0,9$ м.

Решение:

Для решения задачи, давайте сначала найдем скорость и ускорение ползуна $A$, а затем определим скорость и ускорение ползуна $B$ и угловое ускорение стержня $AB$.

Шаг 1: Найдем скорость ...

Дано уравнение движения ползуна AA:

sA=s(t)=0,33t2 s_A = s(t) = 0,3 \sqrt{3} \cdot t^2

Скорость vAvA по времени tt:

vA}{dt} = \frac{d}{dt}(0,3 \sqrt{3} \cdot t^2) = 0,3 \sqrt{3} \cdot 2t = 0,6 \sqrt{3} \cdot t

Подставим t1=1t_1 = 1 с:

vA=0,631=0,63м/с v_A = 0,6 \sqrt{3} \cdot 1 = 0,6 \sqrt{3} \, \text{м/с}

Ускорение aAaA:

aA}{dt} = \frac{d}{dt}(0,6 \sqrt{3} \cdot t) = 0,6 \sqrt{3} \, \text{м/с}^2

Ползун BB связан со стержнем ABAB. Поскольку стержень ABAB имеет фиксированную длину L=0,9L = 0,9 м, мы можем использовать геометрию для нахождения скорости и ускорения ползуна BB.

Обозначим угол между стержнем ABAB и осью xx как θ\theta. Мы можем использовать тригонометрию для нахождения этого угла. Поскольку ползун AA движется по оси xx, то BB будет находиться на некотором расстоянии от AA по вертикали.

Скорость ползуна BB можно выразить через скорость ползуна AA и угол θ\theta:

vAcos(θ) vA \cdot \cos(\theta)

Аналогично, ускорение ползуна BB можно выразить через ускорение ползуна AA:

aAcos(θ) aA \cdot \cos(\theta)

Угловое ускорение α\alpha можно найти по формуле:

α=aAL \alpha = \frac{a_A}{L}
где L=0,9L = 0,9 м — длина стержня.

Подставим значения:

α=0,630,9=0,630,9=233рад/с2 \alpha = \frac{0,6 \sqrt{3}}{0,9} = \frac{0,6 \sqrt{3}}{0,9} = \frac{2}{3} \sqrt{3} \, \text{рад/с}^2

В момент времени t1=1t_1 = 1 с:

  • Скорость ползуна AA: vA=0,63м/сv_A = 0,6 \sqrt{3} \, \text{м/с}
  • Ускорение ползуна AA: aA=0,63м/с2a_A = 0,6 \sqrt{3} \, \text{м/с}^2
  • Угловое ускорение стержня ABAB: α=233рад/с2\alpha = \frac{2}{3} \sqrt{3} \, \text{рад/с}^2

Скорости и ускорения ползуна BB зависят от угла θ\theta, который нужно определить для окончательного ответа.

Выбери предмет