3824

Исследование относительного движения материальной точки

Контрольная

Экономическая теория и математическое моделирование

Кафедра «Теоретической механики» Индивидуальное задание № Вариант № 4 Тема: «Исследование относительного движения материальной точки» Дано: Схема конструкции (рисунок 1) m=0,09 кг Найти уравнение относительного...

Русский

2012-11-07

103 KB

22 чел.

Кафедра «Теоретической механики»

Индивидуальное задание №

Вариант № 4

Тема: «Исследование относительного движения материальной точки»

Дано:

Схема конструкции (рисунок 1); m=0,09 кг;      

Найти уравнение  относительного движения шарика М, а также координату  и давление шарика на стенку канала при заданном

 

 

 

A

O 

М

 

 

Рисунок 1


Свяжем подвижную систему отсчета
Oxyz с вращающимся каналом, совместив ось x c траекторией относительного движения шарика М.

Вращение системы вокруг оси  является переносным движением для шарика М. Относительным движением шарика М является его движение вдоль трубки. В том случае, когда переносное движение является равномерным вращением, относительное движение точки определяется уравнением

                         (1)

К шарику М приложены силы: вес  реакция пружины  и нормальная реакция стенки трубки; эту реакцию можно разложить на две взаимно перпендикулярные составляющие  и .

Присоединяем к силам, действующим на шарик М, переносную центробежную силу инерции  и кориолисову силу инерции , направленные противоположно ускорениям  и . Направление ускорения  найдем по известному правилу. Предположим, что направление относительной скорости  точки М совпадает с отрицательным направлением оси x. В этом случае кориолисова сила инерции  перпендикулярна плоскости xOz и направлена, как показано на рисунке 2

 

 

 

 

A

 

      

O 

 

                  M 

 

 G

y

Рисунок 2

Модули сил инерции определяются по формулам

              (2)

        (3)

Где

               (4)

Основное уравнение относительного движения точки М в данном случае имеет вид

            (5)

Составим дифференциальное уравнение относительного движения шарика М вдоль оси х учитывая, что реакция пружины Р равна произведению коэффициента жесткости на деформацию пружины:

                        (6)

 

 

 

 

                (7)

Однородное уравнение

                (8)

                (9)

Общее решение ищем в виде

           (10)

Подставим вместо  

            (11)

            (12)

          (13)

  

При  

 

Откуда

 


Найдём используя начальные условия:

 При   

Составим уравнения (11) и (12) для :

 

Откуда   

 

 Откуда

Уравнение относительного движения шарика М принимает вид

         (14)

Скорость относительного движения шарика

          (15)

Для определения составляющих реакции стенки трубки и  при  с выразим векторное уравнение (5) в проекциях на оси и .

 ,

Из этих уравнений находим

 

 

Для получения числовых значений  и  необходимо определить проекцию относительной скорости точки , соответствующую значению с:

 

Находим координату при заданном значении

 м

Следовательно, составляющие реакции Н Н.

Реакция стенки трубки

 .

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

     Таблица 1

0,198

1,8


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35872. Информационно-поисковый язык Система индексирования 157.4 KB
  Осуществление выдачи системой требуемых данных реализуется с помощь главной операции документальной ИПС проведения информационного поиска. В то же время во множестве выданных ему документов присутствуют и такие которые не отвечают запросу т. Коэффициент полноты p характеризующий долю выданных релевантных документов во всем массиве релевантных документов: 2. Коэффициент точности n характеризующий долю выданных релевантных документов во всем массиве выданных документов: 3.
35873. Паразитология и ее составные части 151.5 KB
  Паразитология и ее составные части Паразитология комплексная биологическая наука изучающая самих паразитов систематику морфологию биологию; взаимоотношения между паразитом и хозяином; болезни вызываемые гдаразитом у человека животных и растений; методы борьбы с паразитическими организмами. Ветеринарная паразитология изучает паразитические организмы и вызываемые ими заболевання у домашних и диких промысловых животных и включает в себя протозоологию науку о паразитических простейших и мер борьбы с ними гельминтологию науку о...
35874. Сущность криптографического преобразования информации 150 KB
  Шифрование данных процесс преобразования открытого сообщения в закрытое сообщение шифротекст криптограмму при помощи шифра и шифратора. Дешифрование данных процесс преобразования закрытого сообщения в открытое сообщение при помощи шифра и дешифратора. Криптостойкость характеризует количество возможных вариантов сообщения которые нужно получить из зашифрованного сообщения чтобы раскрыть смысл зашифрованного сообщения. Это связано с тем что блоки сообщения шифруются независимо друг от друга одним и тем же ключом поэтому...
35875. Аэродинамический расчет 149.5 KB
  Расчет заключается в определении размеров сечения участков систем и определением гидравлических потерь на этих участках при перемещении заданного количества воздуха.Определяем нагрузки отдельных расчетных участков для этого систему разбиваем на участки и определяем на каждом участке расход воздуха суммированием расходов на отдельных ответвлениях начиная с перефирийных участков 2. fp=Lр Ur м где Lррасчетный расход воздуха на участке м с Urскорость движения воздуха на участке. Местная вентиляция обеспечивает удаление воздуха в...
35876. Развитие редактирования в издательской практике России 60-70-х годов XIX века 140 KB
  Поэтому подпольные издания предпочитали печатать в профессиональных типографиях за границей. Разграничивалась ответственность за подготовку издания между редактором и корректором происходит становление редакционноиздательского процесса. В 60е годы становление редакторской деятельности проходило под влиянием трех факторов которые определили характер развития книгоиздания.
35877. Міжнародна економічна діяльність України 137.96 KB
  Факторна забезпеченість України як передумова її МЕД Фактори МЕДУ: 1 Первинні обєктивні Географічне положення Ресурсний потенціал природні ресурси трудові ресурси технологічний уклад виробництваЦивілізаційнокультурні особливості 2 Вторинні субєктивні Модель управління Інструменти регулювання Інститути управління меду і мев Факторна забезпеченість України складається з багатьох компонентів: природноресурсний соціальнодемографічний виробничий аграрний трудовий рекреаційний інформац та інші потенціали.Актуальні...