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: 1146
Скачиваний: 2
ние проходящего поезда на рельсы было направлено перпендикулярно к полотну дороги.
Определить величину h возвышения наружного рельса над внутренним при следующих данных: радиус закругления 400 м, скорость
поезда 10 м/сек, расстояние между рельсами 1,6 м. |
|
||||||||||||||
|
Ответ: h = |
4,1 |
см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
26.7 |
(643). |
В |
вагоне |
поезда, идущего |
по кривой со скоростью |
|||||||||
72 км/час, |
производится |
взвешивание |
некоторого груза на пружин- |
||||||||||||
ных весах; |
вес |
груза |
равен |
5 кГ, весы |
же |
показывают |
5,1 кГ. |
||||||||
|
Определить |
радиус закругления |
пути, |
пренебрегая |
массой весов. |
||||||||||
|
Ответ: |
202 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
26.8 |
(644). |
Гиря весом 2 н под- |
|
|
|
|
|
|||||||
вешена к концу нити длиной |
1 м; |
|
|
|
|
|
|||||||||
вследствие |
толчка |
гиря |
|
получила |
|
|
|
|
|
||||||
горизонтальную |
скорость |
|
5 |
м/сек. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Найти натяжение нити непосред- |
|
|
|
|
|
|||||||||
ственно |
после толчка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Ответ: |
7,1 |
н. |
|
|
|
|
|
|
|
|
*" |
|
||
|
26.9(645). |
Груз М веСОМ 1 «, |
|
|
|
К задаче 26 9. |
|||||||||
подвешенный на нити |
длиной |
30 см |
|
|
|
|
|
||||||||
в |
неподвижной |
точке |
О, |
представляет |
собой |
конический маятник, |
|||||||||
т |
е. описывает |
окружность |
в горизонтальной плоскости, прячем нить |
||||||||||||
составляет с вертикалью угол 60°. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Определить скорость v груза и натяжение Т нити. |
|
|||||||||||||
|
Ответ: v = |
210 см /сек; |
Т = 2 н. |
|
|
|
|
||||||||
|
26.10 |
(646). |
Автомобиль весом Q== 1000 кГ |
движется по выпук- |
|||||||||||
лому |
мосту |
со |
скоростью |
i ) = 1 0 м/сек; |
радиус кривизны в середине |
||||||||||
моста |
о= 50 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Определить |
давление |
автомобиля |
на мост в |
момент |
прохождения |
|||||||||
его через середину |
моста. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ответ: |
796 |
кГ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26.11(647). В поднимающейся кабине подъемной машины производится взвешивание тела на пружинных весах. Вес тела равен 5 кГ, натяжение пружины (показание пружинных весов) равно 5,1 кР.
Найти ускорение кабины.
Ответ: 0,196 м/сек*.
26.12(648). Кузов трамвайного вагона вместе с нагрузкой весит
QJ = |
1 0 T , |
тележка с колесами имеет |
вес |
<3 3 =1 т. |
|||||
Определить наибольшее и наименьшее давление вагона на рельсы |
|||||||||
горизонтального |
прямолинейного участка |
пути, если на ходу кузов |
|||||||
совершает |
на |
рессорах |
вертикальные |
гармонические колебания сог- |
|||||
ласно |
закону |
х = 2 smlOt |
см. |
|
|
|
|||
Ответ: М = |
13,04 |
г, |
Л/2 = 8,96т. |
|
|
|
|||
26.13 (649). Поршень двигателя внутреннего сгорания совершает |
|||||||||
горизонтальные колебания согласно закону х=г |
(cos т1А--цcos2u>n см, |
||||||||
где г — длина |
кривошипа, / — длина шатуна, |
ш— постоянная по вели- |
|||||||
чине угловая |
скорость вала. |
|
|
|
201
Определить наибольшее значение силы, действующей на поршень, если вес последнего Q.
Ответ: Р= $- гсо2 |
fl +-fV |
- |
|
||
|
g |
\ |
' i |
|
|
26.14 (650). Решето |
рудообогатительного грохота совершает вер- |
||||
тикальные |
гармонические колебания |
с амплитудой а = Ь см. |
|||
Найти |
наименьшую |
частоту |
k |
колебаний решета, при которой |
куски руды, лежащие на нем, будут отделяться от него'и подбрасы-
ваться вверх. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ответ: А= 1 4 сек~х. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
26.15 (651). Тело весом |
20 н |
совершает колебательное |
движение |
|||||||||
по горизонтальной |
прямой. |
Расстояние тела |
от |
неподвижной |
точки |
|||||||
определяется уравнением s = 10 sin-к-£ м. |
Найти |
зависимость |
между |
|||||||||
силой |
Р, действующей на тело, |
и расстоянием. S, |
а также |
наиболь- |
||||||||
шую |
величину этой |
силы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: Р = — 5,03 s'w; |
P m a x = 50,3 и. |
|
|
|
|
|
|
|||||
26.16 (652). Движение материальной точки |
весом 2 я выражается |
|||||||||||
- уравнениями х = 3cos2nt см, |
у = 4 sin nt |
см, |
где |
t выражено в се- |
||||||||
кундах. Определить |
проекции |
силы, действующей |
на точку, |
в зави- |
||||||||
симости от |
ее координат. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ответ: |
Х=— 0,08дг н; |
К = — 0,02у н. |
|
|
|
|
|
|
26.17(653). Шарик, масса которого равна 1 г, падает под действием силы тяжести и при этом испытывает сопротивление воздуха, так что движение шарика выражается уравнением х = 490^ — —245(1—ff~M), где х — в сантиметрах, t — в секундах, ось Ох направлена по вертикали вниз. Определить в динах силу R сопротивления воздуха, испытываемого шариком, в зависимости от его скорости v, приняв g-=980 см/сек2.
Ответ: R = 2mv = 2v.
26.18(654). Стол строгального станка весит Q! = 700 кГ, обра-
батываемый предмет |
Q2 = 300 кГ, |
скорость хода |
стола |
г»= 0,5 |
м/сек, |
||||||||
время разгона ^= 0,5 сек. |
Определить |
силу, необходимую для раз- |
|||||||||||
•ч гона (считая |
движение |
равноускоренным) |
и для дальнейшего равно- |
||||||||||
мерного |
движения |
стола, |
если |
коэффициент |
трения |
при |
разгоне |
||||||
/ 1 |
= 0,14, |
а при |
равномерном движении /2 |
= 0,07. |
|
|
|||||||
|
Ответ: Р |
1 = |
242 кГ; |
Р 2 = 70 |
кГ. |
|
|
|
|
|
|||
|
26.19 |
(655). Груженая |
вагонетка весом |
Q = 700 кГ |
опускается по |
||||||||
канатной |
железной |
дороге с уклоном |
а =15°, |
имея |
скорость v = |
||||||||
= |
1,6 м/сек. |
Определить |
|
натяжение каната при |
равномерном |
спуске |
|||||||
и |
при остановке |
вагонетки, если |
время торможения t = |
4 сек, |
общий |
коэффициент сопротивления движению /=0,015 . При торможении
вагонетка |
движется равнозамедленно. |
|
|
|
||||
Ответ: 5' |
1 = 171,5 кГ; £2 = 200,1 |
кГ. |
|
|
|
|||
26.20 (656). Груз весом |
Q = 1 0 |
T перемещается вместе |
с тележ- |
|||||
кой вдоль |
горизонтальной |
фермы |
мостового крана |
со скоростью |
||||
, г>= 1 м/сек; |
расстояние |
центра тяжести груза |
до |
точки |
привеса |
|||
1 = 5 м. При |
внезапной |
остановке тележки груз |
по |
инерции будет |
2©2
продолжать движение и начнет |
качаться |
около точки привеса. Онрэ- |
||
делить |
наибольшее натяжение |
каната. |
|
|
Ответ: 5 = 1 0 , 2 г. |
|
|
|
|
26.21 (657). Определить |
отклонение а |
от вертикали и давление N |
||
вагона на рельс подвесной дороги при |
движении вагона по закруг- |
|||
лению |
радиуса R = 30 м |
со |
скоростью г»= 10 м/сещ вес вагона |
Q = l , 5 r .
Ответ: <х= 18°47'; N= 1,585 г.
26.22 (658). Поезд без локомотива весиг 200 г. Двигаясь по горизонтальному пути равноускоренно, он через 60 сек после начала движения приобрел скорость 54 км/час. Определить натяжение стяжки между локомотивом и поездом во время движения, если сила трения равна 0,005 веса поезда.
|
Ответ: |
6,1 т. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
26.23 (659). Спортивный самолет весом в 2000 кГ летит горизон- |
|||||||||||||
тально |
с |
ускорением |
5 м/сек2, |
имея |
в |
данный момент |
скорость |
|||||||
200 |
м/сек. |
Сопротивление |
воздуха пропорционально |
квадрату |
ско- |
|||||||||
рости |
и при |
скорости |
в 1 м/сек |
равно |
0,05 |
кГ. Считая силу сопро- |
||||||||
тивления направленной в сторону, обратную |
скорости, определить |
|||||||||||||
силу тяги винта, если она составляет угол |
в 10° |
с направлением |
||||||||||||
полета. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: F = 3 0 8 0 |
кГ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
26.24 (660). Грузовой автомобиль |
весом |
6 т въезжает |
на паром |
||||||||||
со |
скоростью |
21,6 |
км/час. Заторможенный |
с момента вступления на |
||||||||||
паром |
автомобиль |
остановился, пройдя |
10 |
м. |
Считая |
движение |
авто- |
|||||||
мобиля |
равнозамедленным, |
найти |
натяжение |
каждого |
из двух |
кана- |
тов, которыми паром привязан к берегу. При решении задачи пренебречь массой и ускорением парома.
Ответ: Натяжение |
каждого каната 550 кГ, |
|
26.25 (661). Грузы |
А и В весом |
А |
соединены |
между |
собой |
пружиной, |
как по- |
|
|
|
|
||||||
казано |
на чертеже. |
|
Груз |
А |
совершает |
сво- |
|
к задаче 26.25. |
||||||
бодные колебания |
по вертикальной |
прямой |
|
|
|
|
||||||||
с амплитудой 1 см* и периодом 0,25 |
сек. |
Вычислить |
наибольшее и |
|||||||||||
наименьшее давление грузов А и В |
на опорную |
поверхность |
CD. |
|||||||||||
Ответ: Rmax |
= |
72,8 н; |
tfmln=47,2«. |
|
|
|
|
|
||||||
26.26 (662). Груз весом |
Р = 5 кГ |
подвешен |
к пружине и совер- |
|||||||||||
шает |
гармонические |
колебания. Пренебрегая |
сопротивлениями, опре- |
|||||||||||
делить силу с,-которую надо приложить |
к пружине, |
чтобы |
удлинить |
|||||||||||
ее на |
1 см, |
если груз Р |
совершил шесть полных |
колебаний в 2,1 сек. |
||||||||||
Ответ: с = 1 , 6 5 |
кГ/см. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
26.27 (663). Самолет, пикируя отвесно, достиг скорости 1000 км/час, |
||||||||||||||
после |
чего |
летчик |
|
стал |
выводить |
самолет |
из |
пике, описывая дугу |
203
окружности |
радиусом R = 600 м в |
вертикальной плоскости. Вес лет- |
||
чика 80 |
кГ. |
С какой наибольшей |
силой летчик прижимается к си- |
|
денью? |
|
|
|
|
|
Ответ: ИЗО кГ. |
|
||
|
26.28 |
(664). Чему равен вес 1 кГ на Луне, если на ней ускоре- |
||
ние |
силы |
притяжения / = 1,7 м/сек*? |
||
|
Чему |
равен вес 1 кГ на Солнце, если ускорение силы притяжения |
||
на |
нем равно / = 270 м/сек*? |
|
||
|
Ответ: Показания пружинных весов: |
на Луне . . . . 0,1735 кГ, , на Солнце . . . 27,5 кГ.
26.29 (665). При какой скорости тепловоза будет вытекать масло из масленки, закрепленной на конце шатуна для смазки шарнирного соединения шатуна с кривошипом, если крышка масленки осталась открытой? Диаметр колеса тепловоза D= 1020 мм; длина кривошипа, вращающегося вместе с колесом, г = 250 мм; движение тепловоза прямолинейное и равномерное по горизонтальному пути. Шатун с масленкой совершают поступательное
движение.
Ответ: 1)^11,4 км/час.
26.30 (666). Груз М весом 10 н подвешен к тро-
'су длиной / = 2 м и совершает вместе с тросом колебания согласно уравнению
К задаче 26.30. |
|
|
6 |
' |
|
где tp — угол отклонения троса |
от |
вертикали |
в радианах, t — время |
||
в секундах. |
|
|
|
|
|
Определить натяжения |
Tt и Т%троса в наинизшем и наивысшем |
||||
положении |
груза. |
|
|
|
|
Ответ: |
Г, = 32,1 «; |
7"2 = |
8,65 |
н. |
|
26.31 (667). Велосипедист описывает кривую |
радиуса 10 л со ско- |
ростью 5 м)сек. Найти угол наклона срединной плоскости велосипеда к вертикали, а также тот наименьший коэффициент трения между шинами велосипеда и полотном дороги, при котором будет обеспечена устойчивость велосипеда.
Ответ: 14°20'; 0,255.
26.32 (668). Велосипедный трек на кривых участках пути имеет
виражи, профиль которых в поперечном сечении представляет прямую, наклонную к горизонту, так что на кривых участках внешний край трека выше внутреннего. С какой наименьшей и с какой наибольшей скоростью можно ехать по виражу, имеющему радиус R и угол наклона к горизонту а, если коэффициент трения резиновых шин о грунт трека равен /?
Ответ: v^=
204