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: 1145
Скачиваний: 2
жестко |
заделана в кожухе и может |
вращаться |
вместе с |
ним |
вокруг |
||||
задней |
оси |
автомобиля. |
|
|
|
|
|
||
Найти |
|
относительно |
корпуса |
автомобиля |
ускорения |
четырех |
|||
точек |
Mi, |
|
M2> Ма и М4 |
'сателлита, |
лежащих на концах двух |
диамет- |
|||
ров, |
как |
показано на чертеже. |
|
|
|
|
|||
Ответ: |
•йг>1 = 210,4 |
см{сек\ |
w2 = 90,8 |
см{сек&\ |
w3 |
= wu = |
|||
6= 173,4 |
см/сек2. |
|
|
|
|
|
м.
Кзадаче 25.17.
25.18(628). В дифференциале зуборезного станка ускорительное
колесо |
4 |
сидит |
на4 ведущем валу а |
свободно, вместе со скреплен- |
||||||||||||
ным с ним жестко колесом 1. На |
конце |
ведущего |
вала а сидит |
|||||||||||||
головка, |
несущая ось |
СС сателлитов |
2—2. |
|
а |
|||||||||||
Определить |
угловую |
скорость |
ведомого |
ва- |
|
^Ik |
||||||||||
ла |
b |
с |
наглухо |
заклиненным |
колесом 3 в |
|
|
|||||||||
пяти |
случаях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1) |
|
Угловая |
скорость |
ведущего |
вала |
wa, |
|
|
|||||||
угловая |
скорость |
ускорительного |
|
колеса |
|
|
||||||||||
4 |
2) |
|
Угловая |
скорость ведущего |
вала |
шда |
|
|
||||||||
ускорительное |
колесо |
вращается |
в |
ту |
же |
|
|
|||||||||
сторону, |
что и ведущий |
вал, с угловой ско- |
= |
*==* |
||||||||||||
ростью |
о)4 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3) Ускорительное колесо и ведущий вал |
|
|
|||||||||||||
вращаются |
в |
одну |
и ту же сторону |
с рав- |
|
|
||||||||||
ными |
УГЛОВЫМИ |
СКОРОСТЯМИ 0)4= (Ва. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
4) Ускорительное колесо и ведущий вал |
К |
задаче 25.18. |
|||||||||||||
вращаются |
в |
одну |
и ту |
же сторону, причем |
42 й
5)Угловая скорость ведущего вала «>а, ускорительное колесо вращается в противоположную сторону с угловой скоростью ш4.
Ответ: 1) шй = 2«)а; 2) шл= 2а>а — ш4;
3)ш6 = о>0; 4) сой = О; 5) щ = 2u>s -f ш4.
25.19(629). В дифференциале зуборезного станка, описанном в
предыдущей задаче, угловая ^скорость ведущего вала шо = 60 об/мин.
1* |
195 |
Определить, какова должна быть угловая скорость ускорительного колеса, чтобы ведомый вал был неподвижен.
Ответ: и>4 = 120 об/мин. |
|
|
|
|
|
|
25.20 (630). В дифференциале зуборезного |
станка ускорительное |
|||||
колесо 4 несет на себе ось сателлитов. |
Угловая скорость |
ведущего |
||||
Бала шо. Определить угловую скорость |
||||||
ведомого |
вала в следующих |
трех слу- |
||||
чаях: |
|
|
|
|
|
|
1) Ускорительное |
колесо 4 |
вра- |
||||
щается |
в сторону |
ведущего |
вала |
с уг- |
||
ловой |
скоростью |
ш4 = ша. |
|
|
||
2) То же, но вращения ведущего |
||||||
вала и ускорительного |
колеса противо- |
|||||
положны |
по направлению. |
|
|
|||
3) Ускорительное |
колесо и ось са- |
|||||
теллитов |
неподвижны. |
|
|
|
Ответ: 1) и)й =ша ; 2) u>u = — Зсоа;
3)U)fe = — Ша.
Кзадаче 25.20. 25.21 (631) . В СТЭНОЧНОМ диффе-
ренциале коническое колесо / заклинено на ведущем валу а, на конце ведомого вала b сидит головка, несущая ось СС сателлитов 2—2. На том же валу свободно сидит коническое колесо 3, составляющее одно целое с червячным колесом 4.
Определить передаточное число при неподвижном червяке 5, аследовательно, и колесах 4 и 3, если все конические колеса одного радиуса.
|
|
Ответ: ^ = 0,5. |
|
|
и |
|
|
ш |
|
|
[ |
|
|
I |
К задаче 2521. |
К задаче 25.22. |
|
25.22 (632). Двойной дифференциал состоит из кривошипа ///, |
||
который может вращаться |
вокруг неподвижной оси аЪ. На кривошип |
|
свободно насажен |
сателлит |
IV, состоящий из двух наглухо скреплен- |
ных между собой |
конических зубчатых колес радиусов ri = 5\cw |
и г2 = 2 см. Колеса эти соединены с двумя коническими зубчатыми колесами / и // радиусов /?j = lO см и R%—5 см, вращающимися вокруг оси ab, но с кривошипом не связанными. Угловые скорости
196
колес / и II соответственно |
равны: со£ = 4,5 |
сек'1 |
и |
ш2 |
= 9 |
сек'1. |
|||||||||||||||||||
Определить |
угловую |
скорость |
кривошипа со3 |
и угловую |
скорость |
са- |
|||||||||||||||||||
теллита по отношению к кривошипу |
u>i3, если |
оба |
колеса вращаются |
||||||||||||||||||||||
в одну и ту же сторону. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Ответ: |
ш3 = 7 сек'1; |
ш43 = 5 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
25.23 (633). Решить предыдущую задачу, предполагая, что зубча- |
||||||||||||||||||||||||
тые колеса / и // вращаются в противоположные стороны. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
Ответ: ш3 = 3 сек'1; |
ш43 = 15 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
25.24 |
(634). |
|
Крестовина |
ABCD универсального шарнира Кар- |
||||||||||||||||||||
дана — Гука {АВ |
J_ CD), употребляемого при передаче вращения между |
||||||||||||||||||||||||
пересекающимися |
осями, |
вращается |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
вокруг неподвижной |
точки |
Е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Найти |
отношение |
wi/u>2 |
|
для ва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
лов, связанных крестовиной, в двух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
случаях: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1) |
когда |
|
плоскость |
вилки |
ABF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
горизонтальна, |
а |
плоскость |
|
вилки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
CDQ |
вертикальна; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К задаче |
25.24. |
|
|
|
|||||||||
|
2) |
когда |
плоскость |
вилки |
ABF |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
вертикальна, |
а |
|
плоскость |
|
вилки |
|
CDQ |
|
ей |
|
перпендикулярна. |
||||||||||||||
|
Угол между |
осями валов |
постоянный: а = |
60°. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Ответ: |
1) o>1/to2= l/cosa = 2; |
2) |
ш1/шг= cos a = 0,5. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
25.25 |
(635). |
Шаровая |
дробилка состоит из полого |
шара |
диамет- |
|||||||||||||||||||
ром d = 1 0 |
см, |
сидящего |
на оси |
АВ, |
на которой |
заклинено |
колесо |
||||||||||||||||||
е |
числом |
зубцов |
z4 = 28. |
Ось |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
АВ закреплена во вращающей- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ся |
раме |
/ |
в |
подшипниках |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
и |
Ь. |
Рама |
/ |
составляет |
одно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
целое с осью CD, |
приводящей- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ся во вращение при помощи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
рукоятки Я/. Вращение шаровой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
дробилки |
вокруг |
оси |
АВ |
осу- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ществляется при помощи зуб- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
чатых колес с числами зубцов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
2! = 80, z |
2 = 43, |
|
2з = 28, |
при- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
чем первое из них неподвижно. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Определить абсолютную |
уг- |
|
|
|
|
К задаче |
25.25. |
|
|
|
||||||||||||||
ловую скорость, угловое |
уско- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
рение дробилки |
и скорости |
|
и ускорения двух точек Е |
и F, лежащих |
|||||||||||||||||||||
в рассматриваемый момент времени на оси CD, если |
рукоятку |
вра- |
|||||||||||||||||||||||
щают |
с посюянной угловой |
скоростью |
to= 4,3 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Ответ: |
с«о = 9,08 |
сек'1; |
|
е = 34,4 |
сек'2; |
|
vE |
— vF |
= 40 |
см/сек; |
||||||||||||||
|
|
|
|
WE = wF |
=468» |
смI сек2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
25.26 |
(636). Поворотная |
часть |
моста поставлена |
на |
катки |
в виде |
||||||||||||||||||
конических |
зубчатых |
колес |
К, |
оси которых |
закреплены |
в |
кольцевой |
||||||||||||||||||
раме |
L наклонно, так |
что |
их |
продолжения пересекаются |
в |
геометри- |
ческом центре плоской опорной шестерни, по которой перекатываются опорные зубчатые колеса К.
197
Найти |
угловую скорость |
и угловое |
ускорение конического |
катка, |
|||||||||
скорости |
и |
ускорения точек А, |
В, С |
(Л —центр |
конического |
зубча- |
|||||||
того |
колеса |
ВАС), если радиус основания катка |
г = |
25 см, угол при |
|||||||||
вершине |
2а, причем |
cos а = |
84/85. Угловая |
скорость |
вращения коль- |
||||||||
цевой |
рамы |
вокруг |
вертикальной |
оси |
шо |
= |
const = 0,1 |
сек'1. |
|
||||
Ответ: |
« = 0,646 сек'1; |
£= |
0,0646 |
сек'*; |
vA |
= |
15,92 |
см/сек, |
|||||
vB = |
31,84 |
см/сек, г/с = 0; |
wA= |
1,595 |
см/сек9, |
wB= |
|
11 см/сек\ |
|||||
wc= |
10,54 |
см/сек2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К. задаче 2526 |
|
|
|
К задаче 2527. |
||||
25.27. Тело движется в пространстве, причем вектор угловой ско- |
||||||||||
рости |
тела |
равен |
ю |
и направлен в данный |
момент по оси г. Ско- |
|||||
рость |
точки |
О |
тела |
равна |
Ф0 И образует с осями у, z |
одинаковые |
||||
углы, равные 45°. Найти точку твердого |
тела, |
скорость |
которой бу- |
|||||||
дет наименьшей, и определить величину |
этой |
скорости. |
|
|||||||
Ответ: i)m m |
= |
i>ocos 45°. Такова скорость точек мгновенной винто- |
||||||||
вой оси, параллельной |
оси z, |
проходящей |
через точку с координатами |
|||||||
|
|
|
|
х= |
— v°cos 4 У |
у = 0 |
|
|
||
25.28. Тело |
А |
вращается |
с угловой |
скоростью Oj вокруг оси у |
||||||
и движется |
поступательно |
со скоростью |
©i вдоль той же оси. Тело В |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
со.
О |
у |
К задаче 25.28. |
К задаче 25.29. |
движется поступательно со скоростью ©г, образующей угол а с осью у. При каком соотношении Vi/v^ движение тела А по отношению к телу В
198
будет чистым вращением? Где при этом будет лежать ось вращения?
Ответ: При т^/г^ ==cos а относительное движение тела А по отношению к телу В будет чистым вращением вокруг оси, параллельной у и отстоящей от нее на расстоянии
. Vi sin
отложенном по перпендикуляру, восставленному к оси у и составляющей поступательной скорости v2 sin a.
25.29. Твердое тело, имеющее форму куба со стороной а = 2 м, участвует одновременно в четырех вращениях с угловыми скоростями
(Oj = щ = 6 сек-1, |
со2 = Из= 4 сек*1. |
|
||
Определить результирующее движение |
тела. |
|
||
Ответ: Тело движется |
поступательно |
со скоростью <о, |
проекции |
|
которой равны 1),* = — 1 2 |
см/сек, |
1^=12 |
cMJceK,v2 — —8 |
см[сек. |
ОТДЕЛ ТРЕТИЙ
ДИНАМИКА
|
|
|
Г Л А В А |
IX |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
ДИНАМИКА МАТЕРИАЛЬНОЙ ТОЧКИ |
|
|
|
|||||||||||
§ |
26. Определение |
сил |
по |
заданному движению |
|
|
|||||||||
26.1 (637). В шахте опускается равноускоренно лифт весом 280 кГ; |
|||||||||||||||
в первые 10 сек он проходит 35 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Найти натяжение каната, на котором висит лифт. |
|
|
|
||||||||||||
Ответ: |
260 |
кГ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.2 (638). Горизонтальная платформа, на которой |
лежит |
|
груз |
||||||||||||
весом 10 и, опускается |
вертикально |
вниз с ускорением 4 м/сек*. |
|||||||||||||
Найти |
давление, производимое грузом |
на платформу |
во |
время |
|||||||||||
их совместного спуска. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ответ: |
5,92 |
н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.3 (639). К телу |
весом |
Р = |
3 |
и, лежащему |
|
на столе, привязали |
|||||||||
нить, другой конец которой |
держат |
в |
руке. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Какое |
ускорение надо сообщить |
руке, поднимая тело вверх по |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
вертикали, |
чтобы |
нить |
оборвалась, |
||||||
|
|
|
|
|
|
если |
она |
рвется |
при |
натяжении |
|||||
|
|
|
|
|
|
Т = |
4,2 я? |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: w = |
3,92 м/сек1. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
26.4 (640). При подъеме клетки |
||||||||
i.JL^___^ |
L—\—L |
|
лифта график скоростей |
имеет |
вид, |
||||||||||
|
изображенный на чертеже. Вес клег- |
||||||||||||||
|
|
|
10 сен |
|
ки |
равен 480 кГ. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
К задаче 26 4. |
|
|
|
|
Определить |
|
натяжения Ти |
Тъ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
7*з каната, к которому привешена |
|||||||||
клетка, в течение трех |
промежутков |
времени: 1) от ^ = 0 до t = |
|
2 сек, |
|||||||||||
2) от t = 2 сек |
до t = |
8 сек |
и 3) от |
t = 8 сек |
до |
^ = 1 0 сек. |
|
|
|||||||
Ответ: |
Г, = |
602,4 кГ; |
7"2 = |
480кГ; |
Гд = |
357,6 кГ. |
|
|
|||||||
26.5 (641). Камень |
весом |
3 я, привязанный к нити длиной |
1 м, |
||||||||||||
описывает |
окружность |
в вертикальной |
плоскости. |
|
|
|
|
|
|||||||
Определить наименьшую угловую |
скорость ш камня, при которой |
||||||||||||||
произойдет |
разрыв нити, если |
сопротивление ее |
|
разрыву |
равно 9 «. |
||||||||||
Ответ: |
<о = |
4,44 |
сек'1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.6 (642). На криволинейных участках железнодорожного пути |
|||||||||||||||
возвышают |
наружный |
рельс |
над внутренним для |
того, чтобы |
давле- |