- •Контрольная работа №2
- •Тема 5: «Интегрирование дифференциальных уравнений движения материальной точки» Задача д-1
- •С хемы к задаче д-1
- •Условие задачи
- •Указания к решению задачи д-1
- •Тема 6: «Общие теоремы динамики точки» Задача д-2
- •Условия задач
- •С хемы к задачам д-2
- •Указания к решению задач д-2
- •Тема 7: «Общие теоремы динамики механической системы» Задача д-3
- •Условия задач
- •С хемы к задаче д-3
- •Указания к решению задач д-3
- •Задача д-4
- •Условие задачи
- •Схемы к задаче д-4
- •Указания к решению задачи д-4
- •Примеры решения задач Задача №1
- •Задача №2
- •Задача №3
- •Задача №4
- •Задача №5
- •Задача №6
- •Задача №7
- •Задача №8
- •Задача №9
- •Задача №10
- •Задача №11
- •Задача №12
- •Задача №13
- •Библиографический список
- •Содержание
Условия задач
Задача
Д-2.0.
Свободная материальная точка
массы
движется в горизонтальной плоскости
по окружности радиуса
под действием центральной силы
с начальной скоростью
.
Определить
модуль силы
и её импульс за время, в течение которого
точка переместится из положения
в положение
.
Определить также ускорение точки в
положении
.
Таблица Д-2.0
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
m, кг |
2 |
1,5 |
2,4 |
1,8 |
0,6 |
0,8 |
2,4 |
1,5 |
1,6 |
1,8 |
R, м |
0,8 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
0,8 |
1,2 |
0,8 |
0,6 |
0,8 |
0,5 |
|
1,8 |
1,6 |
2,2 |
2,8 |
2,6 |
3,0 |
1,5 |
2,5 |
2,0 |
3,0 |
|
45 |
60 |
30 |
120 |
45 |
45 |
30 |
120 |
135 |
240 |
|
120 |
90 |
60 |
240 |
120 |
225 |
150 |
240 |
180 |
300 |
Задача
Д-2.1 Свободная
материальная точка
массы
движется в горизонтальной плоскости
по эллипсу с полуосями
и
под действием центральной силы
с начальной скоростью
.
Таблица Д-2.1
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
m, кг |
0,6 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
1,5 |
2,5 |
2,6 |
1,8 |
, м/с |
0,9 |
1,2 |
1,6 |
1,8 |
1,5 |
1,0 |
2,0 |
1,8 |
1,2 |
1,5 |
|
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
0,3 |
0,5 |
1,2 |
1,4 |
0,2 |
0,7 |
|
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,1 |
0,3 |
0,8 |
1,0 |
0,1 |
0,4 |
Определить скорость точки в положении , импульс силы за время, в течение которого точка переместится из положения в положение , и работу силы на этом перемещении.
Задача
Д-2.2.
Тело
весом
под действием силы тяжести скользит
без трения по кольцу радиуса
,
расположенным в вертикальной плоскости.
В начальный момент времени тело находилось
в положении
и имело скорость
.
Таблица Д-2.2
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
5 |
10 |
12 |
15 |
8 |
14 |
16 |
6 |
20 |
22 |
, м/с |
2,6 |
0,3 |
4,0 |
5,0 |
5,2 |
4,4 |
4,8 |
5,0 |
3,4 |
8,0 |
|
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
0,5 |
0,7 |
0,5 |
0,3 |
1,2 |
|
30 |
45 |
60 |
90 |
0 |
120 |
135 |
60 |
45 |
30 |
|
150 |
120 |
135 |
150 |
120 |
210 |
240 |
210 |
135 |
120 |
Считая тело материальной точкой, определить скорость и ускорение тела в положении , а также импульс действующих сил за время перемещения тела из в .
Задача
Д-2.3.
Груз
весом
прикреплён к концу невесомого стержня
длиной
,
который может вращаться вокруг неподвижной
оси
в вертикальной плоскости. В начальный
момент времени стержень отклонили на
угол
и сообщили грузу начальную скорость
.
Таблица Д-2.3
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
, м/с |
5 |
5,6 |
6,4 |
6,0 |
5,8 |
8,2 |
4,4 |
6,8 |
8,6 |
4,8 |
|
0,2 |
0,6 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
0,5 |
0,15 |
0,25 |
0,2 |
0,1 |
град. |
120 |
180 |
180 |
0 |
90 |
45 |
60 |
180 |
90 |
30 |
|
210 |
240 |
225 |
45 |
135 |
180 |
90 |
210 |
150 |
60 |
Определить скорость и ускорение груза, а также усилие в стержне в положении . Определить также импульс действующих на груз сил за время перемещения из положения в положение .
Задача
Д-2.4.
На конце невесомого стержня длиной
0,2
м
закреплён груз
весом
.
В положении
грузу сообщена начальная скорость
.
Определить:
1. Скорость и ускорение груза в положении
,
определяемым углом
.
2. Продольную силу в стержне в этом
положении. При вычислениях принять
10
м/с2.
Таблица Д-2.4
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Н |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
25 |
35 |
45 |
, м/с |
2,1 |
2,2 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
2,7 |
2,5 |
|
30 |
45 |
60 |
120 |
135 |
150 |
60 |
45 |
120 |
30 |
Задача Д-2.5. Груз весом прикреплён к концу невесомого стержня длиной и отклонён от вертикали на угол . В этом положении грузу сообщена начальная скорость .
Таблица Д-2.5
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Н |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
, м/с |
0,8 |
1,5 |
2,8 |
1,8 |
3,6 |
1,6 |
2,4 |
1,4 |
1,0 |
3,0 |
м |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
1,0 |
0,6 |
0,4 |
0,5 |
0,2 |
0,9 |
град. |
60 |
45 |
30 |
75 |
22,5 |
75 |
30 |
45 |
60 |
22,5 |
Определить: 1) наибольший угол отклонения стержня от вертикали; 2) скорость и ускорение груза в положении ; 3) импульс приложенных к грузу сил за время перемещения из положения в положение ; 4) продольную силу в стержне в положениях и .
Задача
Д-2.6.
Шарик весом
вложен в вертикально поставленный
самострел, пружина которого сжата на
.
Коэффициент жесткости пружины
.
Таблица Д-2.6
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Н |
3 |
10 |
16 |
20 |
12 |
1,5 |
6 |
16 |
22 |
14 |
|
4 |
6 |
8 |
10 |
9 |
4 |
5 |
9 |
8 |
10 |
|
20 |
40 |
60 |
50 |
30 |
10 |
25 |
45 |
65 |
35 |
Определить, с какой скоростью вылетит шарик из самострела, и на какую высоту он поднимется при отсутствии сопротивления воздуха.
Задача
Д-2.7. Шарик
массой
0,1кг
выталкивается пружиной
в трубку, расположенную в вертикальной
плоскости и имеющей форму двух
полуокружностей радиусами
и
с центрами в точках
и
соответственно. Пружина в начальный
момент времени сжата на величину
.
Коэффициент жесткости пружины
,
где
постоянная
величина. Принимая шарик за материальную
точку, определить скорость и ускорение
шарика в положениях
,
а также силу давления шарика на стенку
трубки в положении
.
Трением пренебречь.
Таблица Д-2.7
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0,5 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
0,7 |
град. |
120 |
135 |
150 |
90 |
60 |
45 |
30 |
120 |
150 |
60 |
|
30 |
60 |
45 |
60 |
45 |
30 |
30 |
45 |
60 |
30 |
|
24 |
10 |
6 |
15 |
20 |
30 |
25 |
16 |
5 |
36 |
Задача
Д-2.8.
Вагонетка
весом
=
6 кН
скатывается вниз с высоты
без начальной скорости по рельсам,
расположенным по криволинейному пути
и образующем затем круговое кольцо
радиуса
.
Считая
вагонетку материальной точкой, определить
её скорость и ускорение, а также силу
давления вагонетки на кольцо в тот
момент, когда она находится в точке
,
положение которой определяется углом
.
Сопротивлением движению пренебречь.
Таблица Д-2.8
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
м |
2 |
3 |
1,5 |
1 |
2,5 |
5 |
2 |
3 |
1 |
4 |
|
6 |
10 |
5 |
3 |
8 |
15 |
8 |
12 |
5 |
20 |
|
30 |
60 |
45 |
90 |
135 |
210 |
240 |
60 |
45 |
120 |
Задача
Д-2.9.
Тело весом
начинает движение в точке
с начальной скоростью
по плоскости
с углом наклона
450,
пройдя путь длиной
.
Не меняя скорости в точке
,
тело скользит по плоскости
с углом наклона
300,
пройдя путь
,
а затем движется по горизонтальной
плоскости
.
Плоскости
и
гладкие. Коэффициент трения скольжения
тела о плоскость на участке
равен
.
Тело считать материальной точкой.
Таблица Д-2.9
№ столбца |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
4,5 |
15 |
8 |
5 |
20 |
10 |
6 |
4 |
2 |
0 |
м |
1,2 |
0,8 |
1,6 |
1,5 |
1,8 |
1,0 |
2,4 |
2,6 |
1,8 |
2,0 |
|
0,8 |
0,5 |
0,8 |
1,0 |
4,0 |
2,0 |
1,6 |
1,3 |
1,2 |
1,6 |
|
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,5 |
0,05 |
0,1 |
0,08 |
0,1 |
0,06 |
0,1 |
Определить
пройденный телом путь
на участке
до остановки в точке
,
а также общее время движения.
