Файл: Мещерский И.В. Сборник задач по теоретической механике (1975).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 1133

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определить угол между лопаткой ротора и касательной в точке входа воды, при котором вода будет входить без удара (относительная скорость частиц в этом случае должна быгь направлена вдоль лопаток).

_

, n

60« sina

Ответ: Ч§

К задаче 22.16.

К задаче

22.17.

22.17 (438). В кулисном

механизме при качании кривошипа ОС

вокруг оси О, перпендикулярной к плоскости

чертежа, ползун А,

перемещаясь вдоль кривошипа ОС, приводит в движение стержень АВ, движущийся в вертикальных направляющих К. Расстояние ОК=1~ Определить скорость движения ползуна А относительно кривошипа ОС

в функции от

угловой

скорости to и угла поворота <ркривошипа.

Ответ: *V=^J

 

 

22.18

(439).

Найти

абсолютную скорость какой-либо точки М

спарника

АВ, соединяющего кривошипы

ОА и ОХВ осей О и Ov

если радиусы

колес

одинаковы: R=l

м; радиусы кривошипов:

ОА = О1В = 0,5 м. Скорость экипажа г>0= 20 м/сек. Скорость точки М определить для четырех моментов, когда кривошипы ОА и ОгВ либо вертикальны, либо горизонтальны. Колеса катятся по рельсам без скольжения.

Ответ: т>х = 10 м/сек; г)2 = 30 м/сек; va=vt = 22,36 м/сек.

К задаче 22.18.

К задаче 22.19.

22.19 (440). Колеса А и В

вагона, движущегося со скоростью v

по прямолинейному рельсу, катятся по нему безскольжения. Радиусы колес равны г, и расстояние между осями d. Определить скорость центра колеса А относительно системы координат, неизменно связанной с колесом В.

167


 

Ответ'. Скорость

равна —, перпендикулярна

к АВ и

направ-

лена вниз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22.20 (441).

Механизм

состоит

из двух

параллельных

валов О

и Оь кривошипа ОА и кулисы Оф;

конец А кривошипа ОА сколь-

зит вдоль прорези в кулисе

ОХВ; расстояние между осями валов ОО1

равно а; длина

кривошипа

ОА равна /,

причем

1^>а. Вал О вра-

щается с постоянной угловой

скоростью

о). Найти: 1) угловую ско-

рость ©! вала Ог и относительную скорость

точки А по отношению

к кулисе ОгВ,

выразив их

через

переменную

величину

0 ^ = $;

2)

наибольшие и наименьшие

значения этих

величин; 3) те положе-

ния

кривошипа, когда

щ=а>.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 1 ) ^ ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

l-a'

 

, = (0 l+a-

 

 

3)щ = и> при О1В±О1О.

22.21(442). Камень А качающейся кулисы механизма строгаль-

ного станка

приводится в движение

зубчатой

 

передачей,

состоящей

 

 

 

 

из

зубчатки

D и зубчатки Е,

 

 

 

 

несущей

 

на себе ось камня А

 

 

 

 

в виде пальца. Радиусы зубча-

 

 

 

 

ток /?=100 мм, tfj.^350

мм,

 

 

 

.

ОгА — 300 мм, расстояние ме-

I

^ч. /Шл

fr-П^Ю

Ж Д у

0 С Ь Ю

O l

3 У б ч а т к и Е

и

- ^

V^C'4

/\ IvSJn

центром

 

В

качания

кулисы

 

 

 

 

0x6 = 700

мм.

Определить

 

 

 

 

угловую

 

скорость

 

кулисы в

 

 

 

 

моменты, когда отрезок ОХА

 

 

 

 

либо

вертикален

(верхнее и

 

 

У///////////////////////Ш/нижнее.

положения),

либо пер-

 

 

К

задаче 22.21.

пендикулярен

к

кулисе

АВ

 

 

 

 

(левое

и

правое

положения),

если зубчатка имеет угловую скорость

© = 7 сек"1.

Точки Ot

и В

расположены на одной

вертикали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

U)I= 0,6 сек~ь, U)II = COIV=O;

<om=l,5 сек~\

 

 

11.11 (443). Определить угловую

скорость

 

вращающейся кулисы

кривошипно-кулисного механизма при четырех положениях криво- шипа—двух вертикальных и двух горизонтальных, если а = 60 см, /=80 см и угловая скорость кривошипа соответствует л = 30 об/мин.

(См. чертеж к

задаче

22.20.)

Ответ: coi

= yjx

сект1; o)u = coiv = 0,64 я сек~гг;; (0щ = сект1

22.23 (444). Определить абсолютную скорость поршня ротативного двигателя при двух вертикальных и двух горизонтальных поло-

168


жениях

шатуна

АВ,

если

длина кривошипа

ОА= г =,80 мм, длина

шатуна

АВ = /=

240 мм,

число

оборотов

 

цилиндра

с

картером

п= 1200 об)мин. (См. чертеж

к задаче 21.14.)

 

 

 

 

 

 

Ответ:

v\=20,11

м/сек; г»ш=40,21 м/сек; x!n=t)iv=33,51

м/сек.

 

22.24. Восточная,

северная

и вертикальная

составляющие

скоро-

сти точки М относительно Земли соответственно равны

v& v^, v^.

Высота

точки

 

над поверхностью

Земли в

данный

момент равна h,

широта

места

ср. Радиус

Земли

R, ее угловая

скорость ш. Определить

составляющие

абсолютной

скорости точки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

vx.= vE

-\-(R-\-

 

К)шcos<p; vy — vN;

vz = vh

(ось х направ-

лена на восток,

ось у — на север,

ось z — вертикально

вверх).

 

 

 

 

 

 

§

23. Сложение

ускорений

 

точки

 

 

 

 

 

23.1

(447).

 

Наклонная

 

плоскость

АВ,

составляющая4

угол 45°

с

горизонтом,

движется

прямолинейно

параллельно оси Ох с посто-

янным

ускорением

1 дм)сёк*. По этой

плоскости

спускается тело Р

с

постоянным

 

относительным

ускорением

У2

дм[сек*;

начальные

скорости

плоскости

и

тела

равны нулю, начальное

положение тела

определяется

координатами

лг= О, y = h.

Определить

траекторию,

скорость и ускорение абсолютного движения тела.

 

 

 

 

 

Ответ:

y — h -—;

v = \^5 t дм/сек; w = У5

дм\сек1.

 

 

К задаче 231.

К задаче 23 2.

 

23.2 (448). Велосипедист на некотором участке горизонтального

прямолинейного

 

пути движется

по закону s = 0,l^a (s— в

метрах,

t — в секундах).

Дано: R = 350 мм, 1=180 мм, Zi = \8

зубцов,

г^= 48 зубцов.

 

 

 

Определить

абсолютное ускорение осей М и N велосипедных педа-

лей

(предполагая,

что колеса катятся без скольжения) при £ = Ю сек,

если

в этот момент кривошип MN расположен вертикально.

 

Ответ: wM

= 0,860 м\сек\ wN = 0,841 м/сек*.

 

23.3 (449).

Определить абсолютное ускорение какой-нибудь точки

М спарника

АВ, соединяющего

кривошипы осей О и Oit еслиэки-

паж

движется

по прямолинейному участку пути равномерно

со ско-

169


ростью

г»0 = 36 км/час.

Радиусы колес R—1 м, радиусы кривошипов

г ?=0,75

м. (См. чертеж

к задаче 22.18.)

Ответ: т — 75 м/сек2.

23.4 (450). Найти скорости и ускорения точек Мь М2, Мг и Mi гусеницы трактора, движущегося без скольжения по прямолинейному

ssw^ssk вШжжжажЖ^Ж'

К задаче 23.4.

участку пути со скоростью v0 и ускорением гг>0; радиусы колес трактора равны R; скольжением гусеницы поободу колес пренебречь.

Ответ: Vi = vs = v0 У2; v2 = 2v0; w 4 = 0 ;

23.5

(455). На тележке, движущейся по горизонтали вправо с уско-

рением

w = 49,2 см1сек?, установлен

электрический

мотор,

ротор

которого

при

пуске

в ход вращается

согласно

уравнению

<р —^2,

причем угол ф измеряется в радианах.

Радиус

ротора

равен

20 см.

Определить абсолютное ускорение точки А,лежащей

на ободе ро-

тора, при

£ = 1

сек,

если в этот момент

точка

А находится в поло-

жении, указанном на

чертеже.

 

 

 

 

 

 

 

Ответ:

г»д = 74,6 см/сек2 и направлено по вертикали

вверх.

23.6

(456). Определить в предыдущей

задаче

угловую

скорость

равномерного вращения ротора, при которой точка А, находясь впо-

ложении В, имеет абсолютное ускорение, равное нулю.

Ответ: to=1,57 сек'\

шМ//Ш///ЩШ/7/ШШк

К. задаче 23.5. К задаче 23.7.

23.7 (457). К валу электромотора, вращающегося согласно уравнению ф = со^ (со= const), прикреплен под прямым углом стержень ОА длиной £ при этом электромотор, установленный без креплений,

170