Файл: Комплексная задача по кинематике материальной точки.docx
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра механики
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2
По дисциплине: «Теоретическая и прикладная механика»
Тема: «Комплексная задача по кинематике материальной точки»
Вариант 12
Выполнил студент гр. ЭХТ-21-2 Потапов В.А.
(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: профессор Мельников В.Г.
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2023
Задание. Движение точки задано координатным способом на плоскости Oxy. Следует найти траекторию точки и построить ее на рисунке. Скорость, полное ускорение и касательное ускорение найти как функцию времени. Скорость, ускорение, касательное ускорение, нормальное ускорение и радиус кривизны траектории определить в момент времени . Векторы , , , показать на рисунке.
c
Решение:
А) Определение траектории точки. Здесь следует исключить время из уравнений движения. В данном примере имеем:
Отсюда получаем уравнение траектории
Это гипербола. Из условий и следует что траекторией будет часть гиперболы, заключенная в этих интервалах
и . Парабола изображена на рисунке 1.
В) Определение скорости и ускорения точки в зависимости от времени. Вычисляем проекции скорости и ускорения на прямоугольные оси:
;
; ;
Величины скорости и ускорения равны
;
;
Касательное ускорение будет
;
С) Определение положения точки и ее кинематических характеристик в заданный момент времени. При с имеем координаты точки :
,
Следовательно координаты точки равны (4, 8). По формулам предыдущего пункта находим:
м/с; , .
Последнее означает, что вектор скорости направлен по касательной траектории вниз. Вектор полного ускорения точки строим по его проекциям:
,
Вектор направлен вправо. Далее:
м/c2
м/с2
Радиус кривизны траектории будет равен
м